继1235-1236年蒙古第一次侵宋战争后，1237年，蒙古大汗窝阔台发动了第二波侵宋战争。由于此前成都府路已遭蒙古严重残破，襄阳又被攻占，此次蒙古军将重点放在了东线，攻取淮西地区，企图以此扰乱江北，窥伺江南。早在1237年初，蒙古汉军大将张柔不断攻掠南下，克九里关（大致位于湖北孝感），陷曹武（今湖北京山），为蒙古入侵淮西做好准备。

1237年十月，蒙古宗王口温不花、万户张柔大举入侵，抵达南宋在淮西的重要门户光州（州治今改名潢川）。光州城防分成北城与南城（今潢川县城），在蒙军的围攻下，十一月，南城的守将率先投降。随后，蒙军集中主力攻破北城，光州陷落。

光州的失陷，使南宋的淮西门户大开， 蒙古军随即分四路出击。塔思率部向东南推进策应口温不花，史天泽向西南推进克随、复二州。口温不花亲自向南推进，蕲州（今湖北蕲春）、舒州（今江西潜山）守臣相继逃跑，于是蒙军得以将俘获的光、蕲、舒三州的攻城器具会师于黄州。黄州城西有个大湖，名“张大湖”，湖水与长江通流。宋军想集中水军在这里布置防线。口温不花派张柔发动进攻，大败宋军，俘获宋军大批战船。张柔进而顺水而下包围黄州。宋军守将王鉴、黄文胜出战不利，只好退守城中。至此，蒙古军自1236年2月后再次兵临长江。

宋廷急令沿江制置副使史嵩之组织救援，史嵩之当即派名将孟珙前去支援黄州。孟珙从鄂州出发，沿水路冲破蒙军的阻拦，直入黄州城内。由于当时孟珙官至京西湖北安抚副使、鄂州诸军都统制，在对蒙战场上已颇有名气，黄州军民大振，都欢呼说：“吾父来矣！”入城后的孟珙将此前四十九名畏敌退缩的士兵处斩以正军法，出示宋理宗的抚慰诏书和赏赐，并安排军医治疗伤病员，大大鼓舞了宋军的士气。又亲自“驻帐城楼，指画战守”，率领全城共同防御。

蒙古军这边，试图利用俘获的宋军船只，绕过黄州抢渡长江，于是战争首先在江面展开，孟珙派遣部将同鼎、葛怀率领南宋水军攻击蒙古水军，宋军奋勇作战，致使蒙古军阵势大乱，“欲引船遁”。蒙军水军被迫退缩在长江北岸。同鼎又率领水军乘风直逼北岸，再次击败蒙古水军，并俘获战船两百余艘，使蒙古水军渡江计划完全破产。

于是蒙古军便转移攻击目标，进攻黄州东堤，想切断黄州与水军的联系，孟珙挑选精兵壮士组织敢死队，经过奋战又重新夺回并守住东堤。这样，蒙古军便不得不直接攻打黄州城。

口温不花增派西域兵和原西夏地区的归附军参与攻打黄州城，连续不停地组织进攻，黄州处于危急之中。为了破坏蒙军的攻城之势，经过暗中准备之后，孟珙派部将刘全等兵分七路，趁夜里悄悄出城，利用蒙军攻城多日的疲惫和大意突袭蒙军。突袭出于蒙军的意料之外，其中的六路宋军获得胜利，使蒙军营盘大乱，军心动摇，在重整之前无法继续攻城。然而偷袭张柔部队的那一路宋军，由于张柔预判准确、防备严整，使宋军的偷袭行动未能取得全胜。

蒙古军整顿之后，便再次向黄州发动昼夜不停的轮番进攻。蒙军使用了火炮轰击黄州，把黄州城墙上的城楼全部烧毁，但是由于黄州的坚守，城头随时补上缺口，使蒙军无法趁机攻上城头。

蒙古军又不惜损失冲到黄州城下挖城墙，想直接在城墙上挖洞杀进城，孟珙派人预先在蒙军挖墙地方的城内，再筑一道城墙，并在被挖城墙的内侧挖大坑当陷阱，号称“万人坑”。当蒙军最终挖开城墙冲进来时，前面还是坚固的城墙，并且前军在后军的推挤下纷纷掉进坑里而被宋军用石头檑木砸死。

蒙古军一直进攻到1238年春天，参与攻城的部队中战死、冻死和逃兵已经达到十之七八，士气低落。而黄州城“备御甚坚，矢石如雨”，军民战斗不息，未尝稍却。由于另一路攻打安丰的蒙古军在名将杜杲的抵御下也占不到便宜，蒙古军最后撤围而去。孟珙则因此战升任湖北路安抚制置使。

失淮则失江，这是南北双方的共识。蒙古军此处从东线的淮西地区门户光州突破，快速推进至长江北岸的黄州，并在水战上显示出不俗的实力。而南宋由于丢失襄樊地区，在中、东线上处于极为被动的位置，直到蒙古军深入腹地才做出反应。黄州之战中，孟珙的表现堪称厥功至伟。他从相对薄弱的水军包围圈进入黄州，整顿了士气低迷的宋军，亲自指挥军民防守，化解了蒙古军各式各样的攻城战术。不仅如此，孟珙还发挥他一贯的机动防御风格，敢于出城袭击蒙古军，多次打乱其作战计划，使消极的守城战变成积极的防御战，最终迫使蒙古人退去。黄州之战是宋蒙开战以来南宋取得的一次大捷，同时也为孟珙之后收复襄阳奠定了基础。