蒙哥继位之后，先是率军镇压不服其统治的窝阔台系的宗室王亲，后让其弟忽必烈领漠南汉地军政事务。
蒙哥继位之后，蒙古帝国的扩张之势。重点放在了南宋、大理等过。公元1253年，命弟旭烈兀西征。公元1258年，蒙哥、其弟忽必烈和大将兀良合台分三路大举进攻南宋。蒙哥亲自率军远征四川，在四川各地都留下了他的威名。
蒙哥还没来的及攻下全国就去世了，但是他发动的征服战争是后来元朝建立的前提与基础。蒙哥是一位严格要求自己的领导人，他当然不可能像前两任蒙古国大汗一样死于酒色之中，那么这位英勇的武士，最后是怎么死的呢？
史料中关于这位大汗之死的记载并不少，但是却又存在着不同的说法，因此使得蒙哥之死成迷。
第一种说法，也是流传最广的说法，说的是蒙哥为中箭身亡。记载的是蒙哥在强攻六合川
钓鱼城的时候中箭而死。《蜀捷》记：“吠南初谓予堪侮，折北俄闻彼不支，挞览果歼强弩下”。并且在钓鱼城遗址上也刻有蒙哥“中飞矢而死”的字迹。
第二种说法，是《元史》记载的因疟疾而死。蒙古军队南下，天气炎热，水土不服，军中疟疾霍乱流行。蒙哥这位英豪，也在六月的时候染上此病，最后导致了他的死亡。除了《元史》，拉施特的《史集》对于蒙哥之死也是如此记载。
第三种说法，是说蒙哥被炮风震倒，不久死去。说的是蒙哥在攻打钓鱼城的时候，遇到城内宋军的炮石轰击，受伤极重，最后不治身亡。《古今图书集成》：“班师至愁军山，病甚，次过金剑山温汤峡而殁”。
第四种说法，羞愤而死。说的是蒙哥屡攻钓鱼城不破，次次都败于王坚之手，“败辱之至，以致愤死军中”。
第五种说法，说的是蒙哥在乘坐战船的时候，被明军凿穿船底落水而死。这种说法，见于《海屯纪年》中。
无论是因为什么而死，蒙哥所开创的基业，也是后世人所要仰望的存在，而他没有亲自攻下全国，想来也是他的临终憾事。