十六日，哲伯以军壁中都西北五十里，金主犹不自安，召群臣议兵。当是时，朝中重臣拥兵在京师防御，群臣议之喋喋，卫绍王顾念社稷，念唯议和而已。曩徒单镒遣兵来援时，尝谋曰：“上京一路北畿，实乃邦国之本也，今中都有战，宜遣国之重臣领兵亲往将之。果如是，辽川犹可坚守，设若纵敌于一时，而北军临之，朝廷顾望，迁延以日，则辽川必有失也。”言毕，抹捻尽忠从旁奏议，请置行省于辽东。
一言未几，参政知事梁镗谏曰：“辽东，非止佑太祖怀远基绪，兼亦经略累年以致兵勇而民强。如今日敌虽雄张于时，万一为战，吾军当可制之于冲要。且京都事急，辽东事缓，为今之计，当以中都为重，岂可避急而就缓耶？”卫绍王喜梁镗所言，而以镒及尽忠所言徒劳无益，不纳。归邸，徒单镒骂曰：“梁镗以一孔之见，安可权衡天下得失？今战事未竣，而匹夫弄权，凡此碌碌之辈，皆无所益于国事也。”镒无何致书辽东诸路京府，欲其以实奏闻，另宜率军筑城浚池以早为备。
时军中或有谏言退守居庸关者，宝玉欲附其议而以阙如未语，北平王言曰：“哲伯用兵，每战必有奇计，其胜金人既久，所料无不如也。今非全败，况是暂止用兵于一时，假于有备，想自当有以平之，不日之间，盖必有捷报。”成吉思汗闻之大悦，随即遣使以美酒百瓮劳军。
哲伯先命副将亦古捏克督中军，令其遣使与金主谋和，且每日多置旗鼓以疑金人。后旬日，哲伯自将兵马次第取大定府、兴中府、广宁府。二十六日，广宁府既平，使至军，哲伯迓之甚喜，遽召众将与来使俱饮于营中，至酣，哲伯乘兴以箭指东向曰：“中都未克，而袭取东京，则正其时也。”众心大快。嘉定五年初一，哲伯麾骑军直趋东京城下，金东京留守使完颜宇率军乘夜劫其营栅，不胜。
完颜宇以翰林待制叙用，其御兵未久，然喜读兵书，是以临阵布守尽得兵家章法。数日之间，完颜宇躬自将兵分部四城，置弓箭，备机石，垒檑木，且与副将牙将日夜按巡不惰。哲伯遣军日日游弋城下以挠其军心，完颜宇知彼难制，严令诸军坚守不出，听其叫骂，且请援于沈州、咸州及济州。
后数日，金援兵未至，东京几为孤城，完颜宇无奈兴叹。元月初五，哲伯率军攻之，而金兵凭高固守，数日不能下。其时也，卫绍王遣使请和，亦古捏克请示于帝，成吉思汗许和，令与金主约以牛、羊各一万头以充军用，卫绍王允之，蒙古军得利，至八日始退，金举国相庆。十日，消息传至东京，完颜宇闻之震怒。时郭宝玉亦有书至，哲伯依宝玉所嘱射书城中，言欲罢战，书中盛称完颜宇用兵善守，书末云：“将军一往，而于汝主之有情深也。”完颜宇览书大喜，遽以之遍示兵将，是夜，哲伯引兵解去。
十一日，完颜宇观敌远窜，又嘱诸军当以守卫自效。至夜，东京开城，百姓始得相继出入，而朝中恩奖已至。完颜宇奉旨未已，其喜意犹不自禁，乃召军中诸将会饮至酣。十二日丑时，完颜宇方寝，忽闻营外呼声大起，从者数人闯入，呼曰：“将军且退避，蒙古军至矣。”完颜宇闻之大惊，出营，见四围火光照映，杀声不绝于耳。是时也，完颜宇畏敌尚恐，无以虑及全军，止引从者数人遁逃。哲伯俟夜遣军突入，至卯时，蒙古将士俘敌以万计，且掠得财货无数。卫绍王闻东京之败，深悔之，加徒单镒以右丞相，时人谓以“亢龙有悔”，皆引为笑谈。
一战既合，成吉思汗遍赐诸军。郭宝玉闻哲伯得胜，原其初期不意致败，而其主犹信任乃尔，由是深服蒙古主识人之长。时人有词《定西番》赞叹成吉思汗曰：
自古雄才希寡，吹剑化，饮风沙，论英华。
瀚海藏龙高下，凌雪问青霞。
一举千寻戎马，纵天涯。