Quân Mông Cổ bao vây Khai Phong từ năm 1232 đến năm 1233, kết quả là chiếm được Biện Kinh của triều Kim. Người Mông Cổ và Kim khi đó đã giao chiến trong gần hai thập niên kể từ năm 1211 sau khi người Kim từ chối yêu cầu làm chư hầu cho Mông Cổ. Oa Khoát Đài Hãn phái hai đạo quân đi bao vây Khai Phong, một đạo quân do ông trực tiếp chỉ huy, đạo còn lại do em là Đà Lôi chỉ huy. Người Mông Cố đến chân thành Khai Phong vào ngày 8 tháng 4 năm 1232. Cuộc bao vây khiến trong thành túng quẫn, các cư dân trong thành phải đối diện với nạn đói và bệnh tật. Các binh sĩ Kim thủ thành với hỏa thương và hỏa pháo, tiêu diệt và làm trọng thương nhiều quân Mông Cổ. Người Kim nỗ lực cầu hòa, song lại ám sát một sứ giả của Mông Cổ nên thất bại. Kim Ai Tông đào thoát khỏi thành đến Thái châu. Khai Phong nằm dưới quyền Nguyên soái Thôi Lập, song Thôi Lập hành quyết những người trung thành với triều đình và dâng thành đầu hàng Mông Cổ. Người Mông Cổ chiếm Khai Phong vào ngày 26 tháng 2 năm 1233 và cướp phá. Triều Kim sụp đổ khi Thái Châu thất thủ vào năm 1234. Hai đạo quân Mông Cổ được phái đi vào năm 1230 đển chiếm Biện Kinh. Kế hoạch là một đạo quân tiếp cận thành từ phía bắc, còn đạo quân thứ hai tấn công từ phía nam. Oa Khoát Đài Hãn dẫn đạo quân đóng tại Sơn Tây và em trai ông là Đà Lôi chỉ huy đạo quân đóng tại Thiểm Tây. Oa Khoát Đài và Đà Lôi mắc bệnh nên không thể lãnh đạo, và họ từ bỏ vai trò của mình trong chiến dịch. Oa Khoát Đài sau đó phục hồi thể trạng, song Đà Lôi mất vào năm sau. Tốc Bất Đài thống lĩnh đạo quân Mông Cổ hỗn hợp khi hai đạo quân tụ hợp vào cuối năm 1231 và đầu năm 1232. Quân Mông Cổ tiếp cận Hoàng Hà vào ngày 28 tháng 1 năm 1232, và bắt đầu tụ tập quanh Khai Phong vào ngày 6 tháng 2. Họ bao vây thành vào ngày 8 tháng 4. Người Kim nỗ lực kết thúc bao vây thông qua hòa đàm. Có một số tiến bộ hướng tới một hiệp định vào mùa hè năm 1232, song việc người Kim ám sát sứ thần Mông Cổ là Đường Khánh cùng những người tùy tùng càng khiến thương thảo là không có khả năng. Người Kim ngày càng tuyệt vọng, họ tuyển mộ hầu hết nam giới có thể chiến đấu trong đế quốc để phòng thủ Khai Phong và chiến đấu với quân Mông Cổ tại các tiền tuyến. Trong khi thương thảo tiếp tục, một bệnh dịch và nạn đói lan truyền trong thành. Các kho dự trữ tại Khai Phong cạn kiệt, thậm chí khi quân đội đã sử dụng vũ lực để cưỡng đoạt lương thực, của cải từ nhân dân. Sự phân rã chính trị trong thành tạo nên những lo ngại vô căn cứ rằng có một sự uy hiếp nội bộ. Một số cư dân trong thành bị hành quyết do bị nghi ngờ là phần tử phản bội. Tuy nhiên Khai Phong không sụp đổ ngay, người Kim giữ được thành trong nhiều tháng trước khi để thất thủ. Hoàng đế Kim có cơ hội đào thoát vào cuối năm 1232, và rời đi với một đoàn tùy tùng gồm các triều thần. Ông trao lại quyền quản trị thành cho Thôi Lập và rời đến Quy Đức vào ngày 26 tháng 2 năm 1233, rồi đến Thái Châu vào ngày 3 tháng 8. Việc hoàng đế tẩu thoát làm sụp đổ sĩ khí của binh lính thủ thành. Sau khi hoàng đế tẩu thoát, Thôi Lập lập tức hạ lệnh hành quyết những người trung thành với hoàng đế vẫn còn lại trong thành. Thôi Lập nhận thấy việc tiếp tục chống cự là tự sát, nên đã đầu hàng người Mông Cổ. Thôi Lập mở cổng thành Khai Phong và người Mông Cỏ tiến vào thành. Thôi Lập sau đó bị giết trong một tranh chấp cá nhân. Người Mông Cổ tiến hành cướp phá sau khi thành thất thủ, song không như hầu hết các cuộc bao vây khác ở thời kỳ đó, giao dịch được phép diễn ra. Các cư dân giàu có trong thành bán các xa xỉ phẩm của mình cho quân nhân Mông Cổ để lấy lương thực - vốn đang là nhu cầu cấp thiết. Các thành viên nam giới trong hoàng tộc Hoàn Nhan cư trú trong thành bị bắt và xử tử. Sử gia Herbert Franke trong đánh giá của mình về trận đánh có nhận xét rằng đây là 1 cuộc bao vây quan trọng đối với các sử gia về kỹ thuật quân sự. Nhiều chi tiết của cuộc bao vây được các sử gia biết đến, dựa trên một tường thuật toàn diện về trận đánh của một quan viên triều Kim sống trong thành. Người Kim đốt hỏa pháo, bắn bằng máy bắn đá về phía đối phương. Một ghi chép đương thời về trận đánh đã thuật lại chi tiết về cách thức những quả pháo được phóng đi. Đầu tiên, một binh sĩ đốt ngòi, dây của máy bắn bị kéo và phóng quả pháo vào không khí. Quả pháo tạo ra một vụ nổ lớn vào lúc nó rơi xuống đất, gây thiệt hại có thể xuyên qua cả áo giáp. Pháo nổ đôi khi làm cháy cỏ trên chiến trường, điều này có thể đốt chết một binh sĩ, ngay cả khi người đó còn sống sau vụ nổ ban đầu. Pháo thời đó thô sơ hơn các chất nổ hiện đại, và thi thoảng chúng sẽ không nổ hoặc nổ quá sớm. Các binh sĩ Mông Cổ chống lại hỏa pháo bằng cách đào hào dẫn đến thành, họ được che bằng khiên làm từ da bò để bảo vệ trước các chất nổ phát hỏa ở bên trên. Các tường thuật chính thức của viên quan triều Kim, được ghi trong một bản dịch của sử gia Stephen Turnbull: Bộ binh Kim được trang bị hỏa thương. Hỏa thương là một cái giáo, gắn theo một ống nhồi thuốc súng. Hỗn hợp bao gồm sulfur, than gỗ, diêm tiêu, sứ nghiền, mạt sắt. Ngọn lửa bắn từ hỏa thương xa đến ba mét. Bùi nhùi dùng để bắt lửa vũ khí được trữ trong một hộp sắt nhỏ được các binh sĩ Kim mang theo trong giao chiến. Khi thuốc súng đã bị đốt, có thể sử dụng hỏa thương như một cái giáo thường, hoặc bổ sung một ống mới được nhồi thuốc súng. Hỏa pháo và hỏa thương của Kim chỉ là hai vũ khí của người Nữ Chân mà người Mông Cổ phải đối diện.Người Kim sử dụng thuốc súng trên phạm vi rộng, song không chắc người Mông Cổ thu được thuốc súng từ người Kim trước thời điểm này. Herbert Franke xác định rằng thuốc súng ở trong kho của cả hai bên, song Turnbull cho rằng chỉ có người Nữ Chân sử dụng chúng. Người Mông Cổ sử dụng máy bắn đá để bắn đá và hỏa cầu vào các công sự của quân Kim, bắn gây thương vong nghiêm trọng trong thành và có tác động rất lớn đến tâm lý của binh lính triều Kim. Cuộc bao vây Khai Phong làm lụn bại triều Kim, song chưa tiêu diệt được triều đại này. Kim Ai Tông tẩu thoát, song rơi vào cảnh túng quẫn sau cuộc bao vây. Ông ta phái các sứ thần đi cầu viện Nam Tống, cảnh báo rằng người Mông Cổ sẽ xâm chiếm Nam Tống khi Kim bị diệt, và yêu cầu Nam Tống tiếp tế. Nam Tống bác bỏ đề xuất, Nam Tống từng phải tiến hành nhiều cuộc chiến chống Kim, oán giận người Kim về việc họ chinh phục Hoa Bắc trước đây. Thay vì cứu viện Kim, Nam Tống liên kết với Mông Cổ. Họ hợp tác về quân sự và chiếm được các thành cuối cùng nằm trong tay Kim. Đến tháng 12 năm 1233, người Mông Cổ bao vây Thái Châu. Kim Ai Tông không thể thoát được nên quyết định tự sát. Ngày 9 tháng 2 năm 1234, người Mông Cổ chiếm Thái Châu, Kim Mạt Đế tử chiến. Còn Nam Tống về sau cũng bị Mông Cổ dòm ngó, giống như những gì Kim Ai Tông đã cảnh báo.