公元1235，南宋端平二年，蒙古帝國第二任大汗窩闊臺徹底消滅金國，開始對宋理宗統治的南宋發動了征服戰爭。
蒙古帝國的三步滅宋計劃
在蒙古帝國大汗窩闊臺的野心下，逐步形成了三步滅掉南宋的計劃：
第一步，佔領襄陽。自古荊襄地區便是兵家必爭之地，奪取襄陽，那麼依託長江防線的南宋大軍，更加難以招架蒙古的攻勢。南宋江山的半壁已經變得唾手可得。
第二步，佔領兩淮地區。兩淮地區一旦被蒙古軍隊佔領，天塹一般的長江防線，宋軍會因為漫長的長江變得更加難守。一覽無餘的長江防線，對蒙古軍隊的威脅降至最低。
第三步，奪取江南。前兩步完成後，長江天塹就已經成為過眼雲煙，蒙古軍隊沿襲西晉滅吳的路線，蒙古大軍兵分兩路，一路沿著長江上游，順江而下，攻擊沿岸州府。另一路，兵鋒直指南宋都城臨安。攻破臨安，南宋的滅亡就只是時間問題。
蒙古強大的軍事勢力下，南宋的半壁江山便全面遭到蒙古人的進攻，荊州、襄陽、關中、巴蜀逐漸淪陷在蒙古鐵騎的強大攻勢下，中原王朝支離破碎。
荊襄已被佔領
公元1237年，宋端平四年，大汗窩闊臺下令發動對兩淮地區的攻勢，命蒙古將領口溫不花與漢族將軍張柔合兵10萬精銳，號稱30萬分兵四路南下進攻兩淮地區。蒙古鐵騎與南宋軍隊的軍事素養相差甚遠，南宋軍隊一觸即潰，所到之處南宋根本無法組織起有效的抵抗，沿線州府盡皆淪陷。蒙古鐵騎不費吹灰之力，便打入了南宋的淮西腹地，兵鋒直指安豐，淮西危在旦夕。
杜杲
安豐為淮河流域壽春的門戶，南邊就是廬州（合肥），一旦安豐也失守了，那麼廬州就徹底暴露在蒙古鐵蹄之下。兩淮地區南宋將不再擁有防守優勢。此時安豐的守將名叫杜杲，寂寂無名的他卻因蒙古兵鋒直指的安豐而得名。
安豐之戰 高科技攻防戰（南宋愛迪生--杜杲）
在蒙古軍隊到達安豐之前，老將杜杲已經提前將全城的百姓轉移到安全地帶，堅壁清野。蒙古大軍，在城外四處架跑，雙方用投石機鐵火炮相互轟擊。箭雨炮彈鋪天蓋地，雙方都傷亡慘重。
這時候，安豐的城牆已幾乎被摧毀，危機時刻，南宋”愛迪生”杜杲，開始發揮聰明才智，發明了各種先進的武器與裝備。
1.火力碉堡，移動塔樓。
既然單兵勢力上差距巨大，那麼就要腦力壓制對方。為了盡最大程度地殺傷蒙古軍隊，且避免南宋軍隊的傷亡。杜杲明令工匠製作了“串樓”，串樓可以說是一個多層次的活力碉堡，分為上中下三層，最上層安放火炮，中層安置弓弩手，下層安置鹿角等防衝撞裝置。最黑科技的地方是在串樓底部，安裝了滾軸，達到可移動的目的。
每當蒙古軍隊靠近安豐城，安置在護城河附近的串樓，依據可移動性，一時之間，竟然壓制住了以機動靈活著稱的蒙古鐵騎。無往不利的蒙古鐵騎，被死死地壓制在安豐城外的護城河附近。
移動的塔樓示意圖
2.平底戰船。
在安豐城外凸顯威力的串樓外，寬大的護城河也是阻擋蒙古鐵騎的一個原因。蒙古軍隊為了渡過護城河，利用砂石土木，逐漸在護城河上，硬生生地堆出二十七個通道。
蒙古大軍眼看攻城不行，就換一種辦法，把護城河填平，從上面直衝城門。要知道蒙古大軍戰鬥力很強，真跟宋軍面對面碰上，那估計只有被砍的份。但是杜杲機械天分還沒用完，對於這一點，他竟然又神奇地發明一種平底船，宋軍划著平底船過去，蒙古大軍根本打不著他們，只有被宰的份。於是，因為杜杲的平底船，蒙古大軍攻城計劃又一次破產。
平底戰船模擬圖
3.袖珍箭矢
蒙軍敢死隊
蒙古大軍還有策略，那就是修橋直達安慶城城樓！有了橋，蒙古人派出敢死隊，全身包裹著10餘層硬牛皮，只露出眼睛，直衝過來，宋軍的刀槍根本傷不到他們。但是，這樣的攻擊辦法也有缺點！那就是眼睛還露在外面，很快杜杲下令研發了，專門攻擊敵軍眼睛的"袖珍箭"。這種箭矢十分小，威力也不大，但更方便攻擊攻城部隊的眼睛。蒙古的攻城部隊很快，被使用袖珍箭矢的南宋神箭手，因射中眼睛逐漸喪失戰鬥力，蒙古人攻擊又一次失敗，在城門口上扔下一大堆屍體。
袖珍箭
蒙古軍隊做夢也沒有想到，一個僅僅數千守軍的安豐城，竟然能拖住十萬精銳蒙古軍隊。被戰爭耽誤的發明家杜杲，在堅守安豐的三個月時間裡，陸陸續續地發明了鵝梨炮等黑科技武器。戰無不勝的蒙古鐵騎被制約的不得寸進，士氣大跌。
4.監測風向
在南宋軍隊從四面八方馳援安豐城的時候，久攻不下的蒙古軍隊，準備用火攻的方式突破。
透過火攻確實是消滅串樓的有效方式，畢竟串樓是木質結構。然而，蒙古軍隊卻和曹操犯下了同樣的錯誤，風漲火勢是不假，但是火隨風向，卻被忽略了。本來用於攻城的火攻，被突如其來的風向改變，自食其果。
杜杲準確地判斷出風向變化，觀察到蒙古軍隊被自己的火攻打得混亂不堪，放下看戲的心態，趁機攻擊蒙古軍隊，而外圍馳援安豐的部隊，也同時發動了對蒙古軍隊的進攻。此時的蒙古軍隊被自己的火攻打得失魂落魄，加上宋軍的兩面夾擊，蒙古軍隊徹底崩潰，杜杲等人趁勢斬首了一萬七千餘人。
持續了三個多月的安豐之戰，以南宋的大獲全勝而結束。戰後，杜杲升任淮西制置副使兼知廬州（合肥）。
廬州之戰 擊敗蒙古80萬大軍
公元1238年秋，也就是蒙軍在安豐失敗半年多之後，蒙古大帥察罕率蒙軍再次大舉進攻兩淮，蒙軍號稱80萬大軍，包圍了廬州（今安徽合肥），意圖攻破廬州，然後以巢湖為基地，訓練水軍，圖謀渡江。
蒙古軍隊進攻示意圖
杜杲駐守廬州，雖然此時杜杲已經65歲，但是他身經百戰，守城經驗極其豐富。在他的領導下，廬州守軍積極備戰，籌備防禦。
這一次蒙軍也作好了更加充分的準備，攻城的器械是數倍於當初進攻安豐時候的器械。如同半年多前安豐之戰，蒙軍與宋軍都兵來將往地鬥著攻守器械，蒙軍為了阻止宋軍增援，築了一道六十里長的土牆將廬州圍起來，但最終也給杜杲毀去，蒙軍繼續用炮攻擊廬州，但是杜杲這次利用廬州城內充足的物資，再上次設計的木樓的基礎上加設炮樓，與蒙軍展開炮戰。
杜杲的兒子發明了一種排杈木幫助守城，新發明的用木頭撐開網罩在城牆上，以網的彈性和韌性以及網與牆間的空隙來消弭拋石器投來的扔砸城牆的大石頭，這種保護城牆的做法，用到廬州的城牆上，以致於蒙古的炮石無法摧毀城牆。
南宋火藥在杜杲的手上，得到的充分的發展，對蒙軍有至少20年的武器代差，用投石機將鐵火炮投入敵軍陣地，能造成敵軍大面積傷亡。
另外，新發明了三弓弩炮威力極大，最大射程約1500米，是普通投石機射程的3~5倍，這種弓弩技能發射普通的箭支，也可以在箭頭上綁上燃燒彈或者爆炸球彈，對沖鋒中的敵軍造成巨大的毀滅打擊。
三弓弩炮
蒙軍多次衝鋒，都被宋軍強大的火力壓制，如此這般的攻守戰進行了一段時間之後，宋軍的火炮炸死了蒙軍的將領，蒙軍震動，人心動搖，開始撤退。
然而這時的杜杲手中的兵力，已經不是安豐時候的那點兵力了。杜杲等蒙軍撤走大半後，乘勝開啟城門襲擊蒙軍後軍。宋將陸旺、李威率兩百敢死將士直插蒙軍後軍，打敗了蒙軍。
杜杲指揮其他宋軍追殺了數十里才回軍。又派呂文德、聶斌等率水軍扼守淮水，使蒙軍無法繼續南下。此戰，不可一世的蒙古大軍人員傷亡過半，損失慘重，短時間內，蒙古再也沒有辦法攻擊南宋了，只能小規模的劫掠。此戰之後，杜杲因功升淮西制置使。
南宋的帝國雙璧
過了三年，蒙古軍又大舉進犯，杜杲趁其征途疲乏，命令杜庶及統制呂文德、聶斌監軍，自外出擊，連傳捷報27次。朝廷得報驚喜，升杜杲為刑部尚書，他懇辭。
淳祐元年（1241年），杜杲再三請辭，朝廷授予工部尚書，以直學士之職退休。
淳祐二年（1242年），蒙古軍大舉南侵，杜杲應詔為官，任太平州（今安徽當塗）知州，不久提拔為華文閣學士、沿江制置使、知建康（今江蘇南京）府，行官留守，節制安慶（今安徽安慶市）、和州（今安徽和縣）、無為（今安徽無縣）三郡。在真州（今江蘇儀徵）又大敗元軍。
淳祐八年（1248年）病故，享年75歲。朝廷贈開府儀同三司（宋代文臣武將的最高待遇）。
杜杲在兩淮地區，多次以少勝多，猶如南宋的門神，守護著南宋的東大門，迫使蒙古從兩淮滅宋的戰略意圖破產，只能採取其他戰略方案攻取南宋，為南宋國祚延續了幾十年。成為南宋中晚期的“帝國雙璧”之一。
