孟珙的老上司史嵩之这时刚刚被拜为右丞相兼枢密使，非常支持孟珙的工作。于是孟珙就以蔡、息两州的降兵组成忠卫军，以襄、郢两州的"归正人"组成先锋军，补充襄阳兵力。襄阳逐渐恢复了元气，重新成为军事重镇。
盂珙通过收集情报，探知蒙古将领张柔率军在河南屯田，同时在邓州、顺阳积聚造船木材。他一改"兵来将挡、水来土掩"的老方法，学习蒙古人的方法，主动出兵骚扰，破坏蒙古的攻势准备。盂珙命令张英出随州，任义出信阳，焦进出襄阳，分路连续袭扰蒙军，让蒙古军无法安心屯田。
同时他派遣部将王坚偷袭顺阳，将蒙古军积聚的造船材料全部烧毁，又派遣部将张德、刘整分兵攻入蔡州，将敌人的物资仓库烧了个一干二净。蒙古人完全没想到，一向被动挨打的宋军居然能搞起积极防御。宋军取得了一次对蒙古军后方基地的进攻性作战的重大胜利，把敌人的攻势扼杀于萌芽中。
蒙古将领塔海又率兵入蜀，制置使丁黼誓死守城。他先把妻子送回南方，然后上城拒敌。塔海从新井进兵，打起宋将的旗帜，欺骗城中的宋军。丁黼果然以为是宋军的溃卒，派遣人去招。等蒙古兵将到城下，才看出是假冒的宋军。他于是领兵连夜出了城南，到石笋街迎战。但是寡不敌众，他兵败身亡。
塔海接着攻破开州，抵达万州长江北岸。宋军急忙屯兵于长江南岸。不料蒙古军故意先在万州长江北岸列出大批船只，做出了一副强行渡江的姿态，又命汪世显在上流设下伏兵。次日，蒙古军开始渡江，宋军出动数百艘战船阻拦。汪世显率领伏兵乘小船，直接冲入宋军的船队，顿时将宋军水师杀得大败。蒙古军顺势追击宋军到了川东重镇夔州，直逼夔门。其余蒙古军则从万州渡过长江，沿南岸急速向夔门挺进。
孟珙得知消息，急忙率领万余精兵来前往夔州路布防。此时，孟珙的兄长孟璟为湖北安抚副使、知峡州，也向他求援。面对十倍于己的敌人，孟珙深知绝不能轻易分兵援助，必须找到合适区域防守。他判断出蒙古军主力汪世显部必取道施、黔两州渡江。于是他派两千人驻屯峡州，一千人屯归州，另拨部分兵力增援归州重要的隘口万户谷。其弟孟瑛率领精兵五千驻守松滋，作为预备队。他弟弟孟璋率精兵两千人驻守澧州，防备施、黔两州的蒙古军队。孟珙的军事防御体系部署得当，环环相扣，遥相呼应。
凭借着孟珙的得当防御，宋军捷报频传，蒙古军接连失利。南向施州方面的蒙古军，被孟璟部将刘义在清平击败，斩获无算。孟璟于归州西大垭寨更是经历一场激战后，大获全胜，蒙古军丢盔弃甲之后，撤至夔州，之蒙古军队缴获的物资又统统还给了宋军。
这时孟珙本人还没有亲临前线，他率领本部人马向西移动。等孟珙到了前线的时候，
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夔州已收复。战后，孟珙的爵位晋升为随县子。宋军成功救援夔州和袭扰河南后，赵昀授孟珙宁武军节度使、四川宣抚使兼知夔州。节度使头衔在当时是武将极高的荣誉，当年岳飞年仅三十一岁建节，让其他将领十分眼红。这次，四十五岁的孟珙凭借杰出的战功获得了宋廷的高度认可，继岳飞、毕再遇之后，成为了宋朝第三位旗帜性大将，并承担了建立四川防御体系的重任。
孟珙兼管四川后，招集麻城、巴河、安乐矶、管公店沿边久经征战之士，以他节度名组成"宁武军"。回鹘人艾忠孝率壮士马匹来降，孟珙创建"飞鹘军"。经过孟珙大力整顿，以及两年后新任四川制置使余玠的治理，四川战局焕然一新，
四川制置使陈隆之，与副使彭大雅不和，互相上奏攻击。孟珙写信责备二人道：“国事如此，合智并谋，还恐怕不克。两司竟然私斗，岂不闻廉、蔺古风么？”陈隆之、彭大雅得到书信，各自惭愧，因此改怨和睦，不再生龃龉。孟珙又革除弊政，订立新条目，颁发各州县。其中最紧要的几句话是“不择险要立寨栅，无从责兵卫