、阿悉三人来迎接孟珙，孟珙和他们用弓箭射取禽兽，喝禽兽的鲜血，奔进他们的营帐。那颜亻奔盏很高兴，和他约为兄弟，给他喝马奶。金兵一万人从东门出战，孟珙挡住他们的归路，掩杀入汝河，俘获金国的偏将八十七人。获得蔡州归降的人，说蔡州城缺粮，出现饥荒，孟珙说“：蔡州已窘困了，我们应该拼死守住，以防金人突围。”孟珙和那颜亻奔盏约定，双方军队不要互相侵犯，决开堰水，设置护营的篱笆。那颜亻奔盏派万户张柔率精兵五千人入蔡州城，金人钩住二名元兵而去，张柔身上的箭就像刺猬一样，孟珙率先锋救援，把张柔救出来。拨发官宋荣不恭敬，孟珙将要杀他，众人下马罗列而拜替他讲情，孟珙处他杖刑。黎明，孟珙进逼石桥，俘获郭山，稍稍退去。金人突然到来，孟珙跃马进入敌阵，杀郭山示众，宋军士气又振奋起来，殊死战斗，进逼柴潭设立堡栅，俘获一百零二名金兵，杀死三百多人。第二天，孟珙命令众将夺取柴潭楼。金人争夺此楼，宋军鱼贯而上。金人又打扮美女来诱宋军，被孟珙的部将张禧等人杀死，于是就攻下了柴潭楼，俘获金兵将士五百三十七人。蔡州人凭借柴潭固守，潭外就是汝河，潭比河高五六丈，蔡州城上金字号楼设有巨弩，相传下面有龙，人不敢靠近，宋军将士疑虑害怕。孟珙召部下饮酒，又出兵，说“：柴潭不是天造地设的，金字号楼的巨弩能射中远方而不能射中近处，敌人所凭借的是柴潭，决潭水灌城，潭水可以马上干涸。”众人都说“：柴潭的堤坝坚固不容易凿坏。”孟珙说：“所说坚固的地方，不过是修筑了两个堤头罢了，凿堤的两侧就行。”柴潭果然决堤，宋军用草、苇堵住决口处，就渡水攻城，俘两名金将并杀了他们，金国的殿前右副点检温端被俘后，被在城下分裂肢体，宋军进逼土门。金人驱使城中的老少熬成油，称“人油炮”，人们不能忍受这种痛楚，孟珙派道士劝说制止这种事。

端平元年(1234)正月初二，黑气覆盖着蔡州城，太阳无光，归降的人说“：城中粮绝已经三个月，马鞍、皮靴、破鼓都被煮着吃了，并听任老幼互食，金军每天以人和牲畜的骨头以及燕子筑巢的泥充饥，又往往杀整队的败军，吃他们的肉，所以想投降的人很多。”孟珙下令各军嘴里都含枚，以防喧嚣，分别运云梯布列在城下。十日，孟珙率军奔向南门，到达金字楼，布列云梯，命令众将听到鼓声就进兵，马义首先登城，赵荣随后登城，万众竞相登城，双方在城上大战，金国丞相乌古论栲栳投降，元帅兀林达及偏将二百人被杀。打开西城门，招那颜亻奔盏入城，江海抓获金国参政张天纲归来。孟珙问完颜守绪在什么地方，张天纲说：“城危时他就取来宝玉放在小屋，四周放上草，哭着上吊自杀，说‘我死后就烧了我’，烧他的烟焰没断。”孟珙和那颜亻奔盏拨开完颜守绪的遗骨，得到金国的谥宝、玉带、金银印牌不等。孟珙还军襄阳，被特授予武功郎、主管侍卫马军行司公事。他被提升为建康府都统制兼权侍卫马军行司职事。

太常寺主簿朱杨祖、看班祗候林拓朝拜八陵，谍报说大元兵约宋来争夺河南府，前锋已到达盟津、陕府、潼关、河南，这些地方都增加了兵力，设下了埋伏，又听说淮帅约定进兵的时间，众人害怕不敢前往。孟珙说：“淮东的军队，从淮、泗逆水而上到汴京，非得十几天不能到达。我选精锐骑兵快马加鞭，不用十天就能完事；等到元兵到东京，我已归来了。”于是他们昼夜兼程，和二位使者到陵地，他们宣读御表，完成祭礼回来。制置司奏请留孟珙在襄阳兼任镇北军都统制。镇北军，是孟珙所招的中原地区精锐的、身经百战的人一万五千人组成的，他们分别驻扎在氵巢北、樊城、新野、唐、邓一带。不久命令孟珙去枢密院奏议，授予他带御器械。端平二年，孟珙被授予主管侍卫马军司公事，暂时在黄州驻扎，他辞别皇上，皇上说“：你是名将的儿子，忠心、勤勉、体恤国家，攻破蔡州、灭亡金国，功绩昭著。”孟珙回答：“这是宗社的威灵，陛下的圣德和三军将士的功劳，我有什么能力？”皇上问恢复故土的事，孟珙回答：“希望陛下放宽民力，积聚人才，等待时机。”皇上问和议的事，孟珙答“：我是军人，应该谈论战，不应该谈论和。”皇上给他丰厚的赏赐。孟珙兼任光州知州，又兼黄州知州。

端平三年，孟珙到黄州，增厚城墙、疏导护城河，搜集军事物资，边境前来归附的每天有千人，孟珙造了三万间房子让他们居住，对他们多加赈济。孟珙又担心兵民杂居，于是在高处修了齐安、镇淮二寨，让各军居住。建章家山、毋家山两堡作为先锋、虎翼、飞虎营。孟珙兼任主管管内安抚司公事，节制黄、蕲、光、信阳四郡军马。

大元兵攻打蕲州，孟珙派兵解围；元兵又进攻襄阳，随州守将张龟寿、荆门守将朱杨祖、郢州守将乔士安都弃城逃走，复州施子仁战死，江陵危急。皇上诏命沿江、淮西派兵救援，众人认为没有超过孟珙的将领了，于是先派张顺渡江，孟珙率全军紧随其后。大元兵分两路：一路攻打复州，一路在枝江监利县造木筏准备渡江。孟珙改变旌旗和衣服的颜色，循环往来，晚上就用火把照江面，数十里相连。又派表弟赵武等共同作战，他亲自往来指挥，攻破敌人二十四座营寨，使二万百姓回来。嘉熙元年(1237)，孟珙被封为随县男，升为高州刺史，忠州团练使兼江陵知府，京西、湖北安抚副使。不久，被授予鄂州诸军都统制。