虽然皇帝被俘，但宋朝的军民却没有放弃，8岁的益王赵昰、4岁的广王赵昺逃到温州，随后又逃到福州。益王被奉为天下兵马都元帅，广王副之。五月一日，益王即皇帝位，史称宋端宗，改元景炎。以陈宜中为左丞相兼都督，尚在扬州坚守的李庭芝为右丞相，陈文龙、刘黻为参知政事，张世杰为枢密副使，陆秀夫为签书枢密院事。不久文天祥从元营逃回，任为右丞相兼知枢密院事。不屈的君臣们重建了宋廷，仍然没有放弃。江南、四川各地的许多州县虽然被切断外界联系，但仍然闭城固守，誓不降元。李庭芝仍坚守扬州，元军从德佑元年下半年就开始围攻扬州，阿术筑长围围困，扬州城内缺粮，死者满道。至次年二月，路上的死人都被活人割来吃了，但军民依然坚守不降。太皇太后和恭帝投降后，也向扬州发出诏谕，李庭芝登城对使者道：“奉诏守城，未闻有诏谕降也。”不久全太后（宋度宗皇后）、宋恭帝被元军押往大都，通过扬州时又来劝降，全太后诏曰：“现在我和嗣君都已经臣服，卿尚为何人守扬州？”当年徐徽言尚可对金人道：“我为建炎天子守土！”现在李庭芝并不知道益王逃脱的消息，以为大宋已经彻底灭亡，无话可答，但依然不降，发弩射死使者。李庭芝涕泣誓师，尽散金帛犒军，遣姜才率四万兵出城夺两宫，当然没有成功，退回闭城坚守。知真州苗再成也出兵夺驾，仍没有成功。阿术又遣使来劝降，被李庭芝斩使焚书。但阿术可能也很欣赏李庭芝，坚请赦免李庭芝，仍然给他机会投降，非常有诚意。李庭芝始终没有答应，率军继续坚守。七月，李庭芝得到诏书召他和姜才入朝，得知宋廷尚有一脉，欣喜若狂，立即留淮东制置副使、知扬州朱焕守城，自与姜才率7000兵走海路南下。阿术率兵追击，李庭芝暂避入泰州，被元军所围。不料此时朱焕却献扬州城以降，元军抓住李庭芝的部将和妻儿到泰州城下劝降，裨将孙贵、胡惟孝等开门投降。李庭芝听说后赶紧投莲池自尽，水浅未死被俘。

阿术本来不想杀李庭芝，朱焕却说：“扬州自用兵以来，积骸满野，都是因为李庭芝、姜才所为，不杀他们怎么行？”这个朱焕的逻辑能力如此高妙，阿术不由得深为叹服，于是杀李庭芝、姜才，扬州人民听到无不泣下。阿术立即猛攻真州，苗再成战殁，真州失守。继而通州、滁州、高邮等地相继失守，两淮完全失陷。四川仍在激烈战斗，元军甚至并不占优势。直至景炎三年（元至元十五年，1278年），元军攻占四川各地，将重庆陷入孤城境地，四川制置使兼知重庆府张珏依然坚守不弃。最后，元将汪良臣、不花、塔海铁木儿率大军从水陆两路猛攻，都统赵安开门请降。张珏一边继续顽抗一边自杀，自杀数次未果，携妻小逃到涪州才被元军俘获，押送至大都路过安西（今陕西西安）时终于自杀成功。而击毙蒙哥汗的合州钓鱼城仍然是永远无法攻克的坚城，这一次元军通过更长时间的围困，由于连续两年秋旱，城内终于断粮。合州安抚使王立对部将说：“我们当然应该尽忠死节，但满城生灵怎么办？”后来王立与元帝国领西川行枢密院李德辉联系，特奏元世祖，如果投降则请不屠城。

钓鱼城自宋蒙开战以来坚守近四十年，让蒙（元）军吃尽了苦头，元军无不深恨此城，蒙哥汗更有明确遗命“若克此城，当尽屠之”，但由于确实无法攻破，元世祖特许不屠。于是王立向李德辉请降，保全了一城人民，堪称蒙古征服史上的一个奇迹。后来李德辉卒时，王立率合州居民为其披麻戴孝，以感恩德。至此，四川、京湖、两淮相继被元军攻占，现在残宋就只剩下福建、两广。伯颜入临安前，文天祥便出使元营。虽然元军占尽优势，伯颜非常骄横，但文天祥不卑不亢，引得伯颜大怒，将宋使全部扣押。但押运北上路过镇江时文天祥又逃脱，乘海船离去。后益王在福州即位，召文天祥为观文殿学士、右丞相兼知枢密院事。不久文天祥与陈宜中议论不合，以都督身份外出募集了很多义勇军，收复江西部分州县。但这些义勇军毕竟不是正规军的对手，很快又纷纷败下阵来。面对元军兵锋，宋廷又离开福州继续往南方迁移，来到泉州。当地势力最大的土豪是蒲寿庚，此人本姓Abu，阿拉伯裔，六世祖迁居四川，后迁居泉州，通过海上贸易发了大财。蒲家对促进海上贸易和打击海盗都有重大贡献，宋廷授予其官职以资鼓励，蒲寿庚已累官至福建安抚使。

但蒲寿庚经过投资收益分析，认为帮助流亡宋廷不如投降元军赚钱多，于是将宋廷赶到海上，后漂泊到广东潮州落脚。事实上此时流亡宋廷仍有御前军17万，民兵三十余万，只要找到一个海路畅通的大城安顿，完全可以与元军一战，以图后举，泉州就是一个很好的选择。但蒲寿庚这位商人为了经济利益拒绝救国，宋廷未能在泉州落脚，是流亡失败的一个关键因素。此时蒙哥汗之子昔里吉在北方叛元，元世祖急调伯颜入卫，追击流亡宋廷有所缓和。文天祥又趁机组织义军北伐，收复了一些州县。元世祖设江西行中书省，以塔出为右丞，麦术丁为左丞，李恒、蒲寿庚、程鹏飞为参知政事，负责追击残宋。李恒率陆军击败文天祥，蒲寿庚引海军追至广州湾。文天祥一度几乎被俘，参谋赵时赏冒充文天祥，掩护其逃脱，但赵时赏和文天祥的妻儿被俘，后被杀害，文天祥领导的第二次抗元又被压制。景炎三年（祥兴元年，元至元十五年，1278年），流亡宋廷已经被挤压到广东海上，宰相陈宜中号称去联络占城国（在今越南南部），结果又当了逃兵。五月，宋端宗座船被飓风所毁，救起来生了一场大病，不久驾崩，年仅11岁。宋廷又拥立7岁的卫王赵昺为帝，史称宋末帝，改元祥兴，以宋度宗皇后杨氏为太后摄政。