Сунский двор, осознавая свою ответственность, продолжал отправлять в осажденный город лодки с припасами. Большая часть этих лодок не доходила до цели, так как монгольская блокада оказалась почти безупречной. И все же двор не оставлял попыток ее преодолеть. В августе 1269 г. сунский полководец Ся Гуй выступил к Лумэньшаню с 3000 лодок, но был разгромлен и потерял более 2000 человек и 50 судов. В октябре следующего года Фань Вэньху попытался сделать то, что не удалось Ся. Его потери составили 1000 человек и 30 лодок. Еще одно зафиксированное в летописях предприятие по доставке припасов осажденным относится к августу 1271 г. Оно потерпело полный провал; погибло 2000 сунских воинов. В сентябре 1272 г. отряд в 3000 человек все же пробился в город, но этот успех оказался пирровой победой, так как один из двух командующих отрядом, Чжан Шунь, был убит, а вместе с ним пало значительное число его людей. Припасы, которые они везли, были по большей части уничтожены или перешли в руки неприятеля. Когда остатки отряда попытались покинуть город, в который они только недавно прорвались с таким трудом и с такими потерями, они обнаружили, что попали в ловушку. Их начальник был захвачен в плен, как и многие его воины.
Конечно, монгольская блокада была в высшей степени эффективной, но монголам так и не удавалось преодолеть сопротивление осажденных. Они отрезали Сянъян и Фаньчэн от остальных областей империи Сун, но не могли сломить запершиеся в этих городах гарнизоны. Взять крепости штурмом без тяжелых потерь представлялось невозможным, и, более того, сомнительным предприятием, так как оно могло кончиться и неудачей. И все же, если бы монгольские войска продолжали осаду, не предпринимая никаких активных действий, они могли стоять под стенами города до бесконечности. Чтобы выйти из тупика, им требовалась помощь.
И эта помощь пришла в лице двух мусульманских инженеров. Хубилай обратился к своему племяннику, ильхану Персии Абаке, с просьбой прислать специалистов в осадном деле для покорения Фаньчэна и Сянъяна. В 1271 г. Абака направил к Хубилаю Исмаила и Ала ад-дина. Ненадолго задержавшись при монгольском дворе, в конце 1272 г. оба мусульманина прибыли в область боевых действий, оценили обстановку и принялись за строительство военных машин. Они построили баллисту и катапульту, способные метать громадные камни на значительное расстояние. В декабре монголы применили эту технику под Фаньчэном. При такой артиллерийской поддержке Ариг-Хайя наконец мог идти на приступ. Под градом камней и снарядов сунские войска не могли выстоять под натиском монголов, и через несколько дней Фаньчэн был взят. Когда слухи о падении Фаньчэна дошли до Люй Вэньхуаня, он понял, что и его солдаты в Сянъяне не выдержат такого мощного артиллерийского обстрела. Однако он медлил со сдачей города. Поэтому мусульманские инженеры «осмотрели укрепления и установили машину у юго-восточного угла города. Снаряд весил 150 катти. Когда машина выстрелила, грохот сотряс небо и землю; он (снаряд) разрушил и уничтожил все на своем пути». В конце марта, признав вражеское превосходство в «огневой» мощи, Люй сдался. Закончилась осада, длившаяся почти пять лет, а с ее окончанием исчез и важнейший символ сунского сопротивления «варварам».
Естественно, эти события не могли поднять дух сунского двора. Империя потеряла одну из важнейших оборонительных позиций. Авторитет Цзя Сыдао, определявшего стратегию и политику государства, пошатнулся. Он попытался восстановить утраченный престиж, лично возглавив сунскую армию. Стремясь собрать дополнительные средства на растущие военные расходы, он предпринял попытку впервые обложить налогами буддийские и даосские монастыри. Однако оба этих шага ничего ему не дали. Буддисты и даосы, ранее либо поддерживавшие Цзя, либо сохранявшие в отношении него нейтралитет, отныне превратились в его врагов. Военные действия также закончились фиаско. После падения Сянъяна монголы должны были двинуться на юго-восток к сунской столице Ханчжоу, и Цзя решил встретить вражеское наступление к северо-западу от города.