1279年，钓鱼城在坚守了20年之后，在南宋已经灭亡两个月之后，在忽必烈承诺不伤害城中军民的前提下，向元军投降，与此同时，守将王立和他麾下36位将军自刎而死为大宋殉国。
成吉思汗统治下的蒙古帝国征服了广大土地，他死后，继任者继续对周边用兵，于是在1234年宋蒙战争爆发。
在孟珙等人的率领下，宋军暂时挡住了蒙古军队的进攻，但这不是结束，而是后面更大进攻的中场休息。
为了抵御随时到来的蒙古军队的进攻，宋军开始在四川修筑城堡，钓鱼城就是其中之一。这些城堡大多数建造在山上，它们居高临下扼守要道，但又易守难攻，以骑兵见长的蒙古军队想要夺取这些城堡，必须下马步战，于是变成了以已之短克敌之长。
1258年，看到迟迟不能取得胜利，蒙哥汗亲自率领大军南征，宋军节节败退，到1259年，蒙古大军已经抵达钓鱼城下。
钓鱼岛的围困始于1259年2月24日至3月25日期间，围困持续了大约五个月。蒙古人最初试图打破钓鱼城的大门，但被英勇的宋朝军民击退。当这种策略被证明无效后，他们就在防御力较小的城堡外围进行了夜间突袭。尽管这些突袭最初使宋军惊讶，但还是被击退了。
大约半年之后，蒙哥一病不起，军中的医生使出浑身解数但无力回天，1259年8月11日，蒙哥去世，钓鱼城之战也宣告结束！
钓鱼台城仍留在宋军手中。
蒙哥的突然去世让蒙古帝国大为震动，随后一场争夺汗位的战争爆发了，直到忽必烈获胜。
忽必烈领导下的蒙古在1263年再次对这里发东了攻击，但又失败了，在此后的十年中，蒙古人每年秋天定期回到这里，但始终对钓鱼城无能为力。
钓鱼城保卫战带来的影响是空前的，在此期间，由于蒙哥去世，准备入侵埃及的蒙古军队主力回师本土，留下的偏师被马木留克击败，打败了蒙古人不可战胜的神话。如果当时蒙古西征主力继续进军埃及而不是偏师，马木留克几乎可以肯定会被击败。
蒙哥的死也导致了蒙古帝国的分裂，忽必烈虽然名义上继承了蒙哥的地位，但只能统治东方却对西亚、东欧再无节制的能力。
钓鱼城的抵抗让他避免了被屠城！
蒙古对外扩张的过程中有一个规定，如果遇到抵抗，城破后必须屠城。
钓鱼城抵抗之坚定，让蒙哥留下了终生遗憾，所以他留下遗言，钓鱼城城破之日一定要屠尽军民。
可是，面对钓鱼城的坚守，忽必烈只好违背蒙哥的遗愿，承诺只要城中居民决不伤害一人。
此时，宋朝已经灭亡，再坚持下去已经没有意义，守将王立在得到确保城中军民安全的承诺后率领全军投降，这座守卫了20年的堡垒终于陷落了！
不久，王立及麾下36位将军自刎，为大宋殉国！
