然而忽必烈是何许人也？在迟迟未得到日本方面答复的情况下他继续向日本遣使，然而一次次无功而返令他逐渐丧失了耐心。公元1271年9月蒙古使臣赵良弼抵达金津岛并在此逗留八个月之久，然而这次出使最终还是无功而返。日本方面也许以为这只不过是蒙古方面又一次遣使失败而已，不过他们不知道的是下次蒙古将不再派遣使节而是出动大军：公元1274年10月5日清晨对马岛的八幡神宫突然遭遇火灾，被人们视为不祥之兆。
到了这天下午五时左右不详的预感成为了事实：两天前从高丽出发的元朝四万大军搭乘九百余艘战舰出现在对马岛海域。一直对蒙古入侵保持警惕的对马守护允宗助国父子立即带领八十骑兵星夜驰往组织抵抗。允宗助国在次日早晨派通晓日、汉双语的使者前往元军阵营打探元军来意，但旋即被斩杀。随后双方展开激战，但由于众寡悬殊，允宗助国及其嫡子、养子共十二人战死，对马守护军被全歼，几小时后元军顺利攻占整个对马岛。
之后元军一方面布兵占领对马岛，一方面派出军舰在其近海寻歼日军，兵锋指向壹岐。允宗助国的部下小太郎和兵卫次两人侥幸逃出对马，把元军来袭的消息传到博多。10月14日下午元军数百人从壹岐西岸成功登陆。壹岐守护代平景隆率百余骑抵御。尽管壹岐方面在得知对马的情况后加强了兵力部署，但依然和元军不是一个量级：蒙古人作为马背上的民族，其箭弩的有效射程超过两百米，而日本方面却做不到。
而蒙古的火器更是日军见所未见闻所未闻的神兵利器。日军借助自己本土作战对地形的熟悉和元军周旋了一天，终于在次日彻底战败，平景隆以自杀方式结束了自己的抵抗。侥幸逃出的壹岐守军也驰往博多报告战败的消息。16日元军逼近肥前沿海岛屿及西北沿海一带。肥前是日本九州西南沿海地区的古地名，包括如今的长崎和佐贺两县。蒙古军轻取对马、壹岐两地后于10月20日部分高丽部队在日本九州登陆，元军主力并没在肥前登陆向纵深发展，而是经由海路向博多湾方向前行。
九州大宰府守护所成为元军新的进攻目标。此前大宰府西守护所少贰兼任“三前二岛”守护藤原经资先后接到元军进攻对马、壹岐的战报并将战报向镰仓幕府进行了报告。战报于17日送达镰仓幕府，18日到达京都朝廷。20日清晨元军主力在九州博多湾登陆，此时日本方面已在该地聚集了总计十万两千人的海岸防卫部队。按说元军总兵力满打满算才四万人左右，其中还有相当部分是充当水手和后勤人员，再加上在对马、壹岐两地的战损，另外日军是本土作战熟悉地形，看起来元军要战胜十万多日军委实不易。
然而接下来发生的事让人瞬间有穿越的赶脚：前一晚已在此布阵的五百日军先头部队并没趁元军登陆时进行半途截击，而是学起了中国的宋襄公——等着元军列好阵形后射出鸣镝向对方宣告：战斗开始。元军的答复是直接开炮，从未见识过大炮的日军瞬间被元军的炮火彻底打乱了阵形。除了武器装备上的差距外，双方的指挥系统也有天壤之别：日本武士军团是以“守”、“地头”为单位临时构建而成——“守”和“地头”率领自家族人、武士自成一个小的战斗单位，也就是说日本武士长期以来只适应岛国内部各家武士集团之间的互殴，根本没见识过横扫欧亚大陆的蒙古军团的集群冲锋，在战斗过程中各家武士以自家主公为核心各自为战，缺乏统一的系统指挥。
这种战斗模式不仅对日本武士而言是陌生的，对他们的战马而言也是陌生的：日本是岛国，畜牧业远远不及蒙古发达，相对矮小的日本马在见到蒙古马和元军的炮火时就产生了恐惧心理，往往还没进入实质性对抗阶段就在己方阵地惊跃狂奔。元军和兵力上呈优势的日军激战一整天后终于在傍晚时分迫使日军全面撤退，但元军并不打算轻易放过日军——元军左副帅刘复亨从高坡上驱马而下准备亲自参战。
然而恰恰就是他这一举动瞬间改变了战局——日军前线指挥藤原经资敏锐地发现了这个细节，于是立即引弓搭箭将刘复亨射落马下。此时天色已暗，损失惨重的日军退守工事内部，不熟悉地形的元军也担心贸然闯入会被日军伏击，于是停止进攻转而和日军相持对峙。日军见元军攻势暂缓，于是利用自己对地形的熟悉不断派出小股部队进行夜袭骚扰，惯于集群冲锋的元军对这种骚扰式战术不胜其烦，于是一到夜间就撤回舰上。
