广州的浩劫来临了。

就在李昴英去世的那年的一月，北方大雪纷飞，忽然雷声大作，这是从来没有发生过的怪事，皇上甚至为此下诏，以雷发非时，减徒流以下罪。七月流火，太白昼见，二日相触，引起坊间许多不祥的传言。但最令人不安的是，大蒙古国突然以雷霆万钧之势，向长江沿线推进，南宋的半壁江山，岌岌可危，只是因为大汗蒙哥病逝，蒙古军暂时收兵，南宋才得以苟延残喘。但南宋的国势，已“如江河之决，日趋日下而不可挽”。

咸淳七年（1271），忽必烈改国号为大元，再次发起南征。咸淳十年（1274），度宗赵禥驾崩，恭帝赵㬎继位，年仅四岁。德祐二年（1276），元军攻陷南宋都城临安（今杭州），俘获赵㬎。洪流般的逃难人潮，再次出现在梅关驿道上。当元军杀入江西后，广东经略安抚使徐直谅派人到隆兴（今江西南昌）向元军投降。蒙古铁骑浩浩荡荡，开赴广州，准备接收这座南中国最繁华的滨海城市。

这时，南宋残余力量在福州拥立赵昰即位，改元景炎。徐直谅接到消息后，马上反正，领兵在石门抵抗元军，可惜一战而败，被杀得七零八落，徐直谅弃城逃走。元军的旗帜第一次插上广州城头。

这年九月，南宋小朝廷派江西制置使赵溍、副使方兴率兵进入广东，东莞人熊飞、新会县令曾逢龙也起兵配合，三路人马围攻广州，把元军逐走。十二月，赵昰在群臣百官的簇拥下，恓恓惶惶逃亡到广州，设立行宫。往年的“小年”是很热闹的日子，家家户户用鲜花果酒拜神，第二天要迎玉皇大帝降临，视察人间。但这年玉皇大帝没来，来了个小皇帝。赵昰在广州过了一个死气沉沉的新年，龙椅还没坐暖，元军已卷土重来。赵昰仓皇出逃，广州再次竖起了元军的旗帜。

在大庾岭上，难民潮日夜不息。李昴英的学生、广州状元张镇孙，在临安失陷前，任浙江婺州通判，是一个无足轻重的闲职，他也裹夹在逃难人流中，返回广东。喘息未定，便被人弹劾“闻兵逃遁”，遭到罢免。赵昰即位后，起用张镇孙为龙图阁待制、广东制置使兼经略按抚。张镇孙也积极招兵买马，为恢复南宋小朝廷，竭尽绵薄。

景炎二年（1277），四月维夏，细雨霏霏。张镇孙率军一举收复广州，元军的旗帜被扔到城濠里，大宋的旗帜在城头高高飘扬。人们奔走相告，欢天喜地。但这种欢乐情绪并没有维持多久，大家都清楚，形势危如累卵，元军就像崩了大围的洪水，滔滔泛滥，已经把广州与外界联系的一切道路、桥梁都冲垮了，广州形同一幢被洪水围困，摇摇欲坠的老房子，随时会倒塌。在弥漫全城的不安气氛中，夏天过去了，秋天也过去了。十一月，元军在福建的战事结束，大军勒转马头，开始挺进广州，旬日之间，兵临城下。那个人人都埋在心里不愿提起的时刻，终于到了。

张镇孙登城四望，漫山遍野都是元军，剑戟森罗，旌旗掩映，好像海浪一般，一层压着一层，滚滚而来。孤军守城，粮尽援绝，没有任何胜算。张镇孙为免生灵涂炭，派人出城与元军谈判，在得到元军不屠城的保证后，开城投降。张镇孙被押往北方，途经大庾岭时，自裁殉难，遗下《见面亭集》等著述。这时如果还有人记起那个“河南人见面，广州状元见”的故事，难免觉得恍若隔世。他的遗体后来被人寻回，安葬于广州永泰里（今三元里）。

大局似乎已定，广州是囊中物，没有什么可担忧的了。但元军没想到，翌年三月，南宋都统凌震、转运判官王道夫竟再次举兵，趁元军主帅离城北上之际，间道出击，第三次夺回广州。元军被彻底激怒了。同年四月，赵昰在䃃洲岛病逝，八岁的广王赵昺继位，改元祥兴。十一月，蒙古大军水陆并进，杀气腾腾，直扑广州。凌震、王道夫等人自知不敌，丢下广州，率部退向新会厓山，与少帝会合。南宋祥兴二年（1279），南宋残余军队与元军在新会厓山海面展开最后决战，宋军大败，陆秀夫背着少帝赵昺投海自尽，十万军民同日死。南宋至此彻底覆亡。

凌震、王道夫走后，狂怒的蒙古铁骑，瞬间把广州吞噬了。为了报复南宋军民三度夺回广州，元军统帅下令毁灭这座城市。城里的老百姓几经易帜，能逃的已四散逃去了，无处可逃的，只能眼睁睁看着这些来自蒙古高原的大军，对他们辛勤经营了几辈子的家园，进行疯狂摧残。宋末元初人陈大震的《南海志》用16个字形容：“天兵南下，平夷城壁，楼橹雉堞，一切荡除。”

宋代修筑的东城与西城，城墙被完全捣烂，濠沟填平，只留下中城与东西雁翅城，大致完整，保护官署衙门。原经略安抚司衙门，除了州门、仪门、设厅、经略安抚厅，其他建筑全部夷平；提举常平司只剩下澄清楼、观风堂，提举市舶司只剩下胜已斋；市舶亭和海山楼全部倒塌，当年这里曾是笙歌鼎沸的地方，如今成了狐凭鼠伏之所，所谓“海山晓霁”的美景，从此消失。

最可悲的是煌煌广州学宫，被拆得只剩一间大成殿。元大德《南海志》说：“至元丙子，天兵下广，重屯于学，毁拆殆尽，所存唯一大成殿，学士寻亦解散。”贡院成了元军营房。南海学宫、番禺学宫都莽为丘墟。南海县学迁到高桂坊的菊坡祠，而番禺县学的处境更糟，连上课的地方也没有，只能借南海县学一半的院舍，临时栖身。东属南海，西属番禺。广州的文教，经此破坏，元气久久难以恢复。

元军夷平东西两城，纯属一种泄愤行为，很快就开始后悔了。因为各地的骚乱，此起彼伏，不断威胁广州。《南海志》记述，至元十七年（1280），广州城拆了才两年，朝廷的招讨使马应麟竟被“广州海港贼”杀死，令朝廷震惊。拆城第三年，吕恕任广东道宣慰副使，来到广州，“下车之初，寇盗为梗，啸山腥海”，官府不得不急调兵力，四出弹压。至元十九年（1282），南海人李梓起兵，称宋年号，随后被镇压。至元二十年（1283），新会人林桂芳聚众万余，建罗平国，称“延康”年号，旋被官兵讨平。但硝烟未散，清远又爆发了声势浩大的欧南喜暴动，竖起大旗，竟有十万余人追随，直到第二年才被剿灭。

民变规模一次比一次大。因此，拆城工程还没全部完成，修复工程已提上议程。至元二十年（1283），拆城后第五年，开始启动重建，由于局势仍然动荡，进展十分缓慢，成了一项羊拉屎工程，前后拖了十年光阴，以至于人们都搞不清，到底几时才算完工。宋末元初人陈大震甚至宣称，广州城根本没有修复过，他在《南海志》里直截了当说广州“不复修治”；而明人郭棐的《广东通志》说是至元“三十年修复”；明末清初人顾炎武《肇域志》则说是至元“二十年修复始完”。

显见这次修城是很不彻底的，远远达不到宋城的完善与坚固，但毕竟做了一些修补，至元二十八年（1291），广东道宣慰使阿里主持疏浚了南濠。在拆城时被填埋的玉带濠，也进行了疏浚。宋亡元兴，把一座好端端的广州城，拆了又建，填了又挖，改朝换代的折腾，真个没完没了。元代的广州城，格局与宋城基本相同。中城北部为官衙区，南部为商业区，西城南濠一带是外贸码头区，东西两雁翅城是商业区。

在重修城池的同时，一些城里拆掉的建筑，也在陆续复建。位于中城南部的原清海军楼（在今北京路与文明路相交处），元军攻入广州时毁掉了，现在又重新盖了一座高楼，悬挂“广东道”的大匾。楼上有一件让广州人自豪了几百年的物件，那就是“铜壶滴漏”。

铜壶滴漏是中国现存最大的古代计时器，造于延祐三年（1316）。难得的是，上面留有冼运行等制造工匠的名字。铜壶滴漏的工作原理，是让水由上面日天壶（日壶）依次滴至夜天壶（月壶）、平水壶（星壶）、受水壶，浮箭逐渐升起，指示铜尺上的时辰刻度。四壶依次安放于阶梯式座架之上，通高2.64米。

铜壶结构精巧无比，经过了上百年还分秒不差，全城官民计时都以它为准。明代意大利的耶稣会传教士利玛窦到了广州，他是一个制造精密仪器的高手，曾自己制作天体仪、地球仪和计时用的日晷等物品，送给中国人，他对这个漏壶兴趣盎然，很想仿造一个，但绞尽脑汁也无从入手。

清咸丰七年（1857），英法联军炮击广州城，拱北楼失火，漏壶移置其他地方；咸丰十年（1860），两广总督劳崇光悬赏购得，其中月壶略有损坏，于是重铸月壶，暂置于抚署退思轩。清同治三年（1864）在广东道楼原址建拱北楼，把铜壶滴漏放回原处。1919年，广州拆城墙筑马路，拱北楼被夷平，漏壶移置于长堤海珠公园；后来因为市政府要炸海珠石填新地，公园建筑物全部拆除，在永汉公园建了一座四方仿古亭，以安置铜壶滴漏。1932年，市政府又拨款收购原拱北楼旁一座废弃的先锋庙，暂时安放铜壶滴漏；1935年将铜壶滴漏移置于越秀山上的广州市立博物院。1950年代，铜壶滴漏被调往北京，由中国历史博物馆（今中国国家博物馆）收藏，广州博物馆陈列其复制品。

另一座重建的宏伟建筑，是南濠边的共乐楼。这座号称“南洲冠冕”的高楼，在元初时已被毁，大德六年（1302）又重建，改名为远华楼。在南濠上再建了一座太平桥。广州人显露了他们惊人的再生能力，只要没有战乱，几年间，这里开始恢复繁华了。元人吕诚有《越楼观灯》诗，勾画此地的红尘景况：

午夜冰轮烂不收，

又看春色满南州。

沉香火底鳌山柱，

翠幕星前羯鼓楼。

小队天魔花作阵，

初筵云醴玉为舟。

要知此景非人世，

何必罗公作幻游。

但远华楼在元季又被毁了，究竟是因何而毁，史书语焉不详，其后再也没有重建了。

在各种建筑工程中，学府与书院是备受关注的一项。大元的地方行政体系，采用行省制度，全国划分为中书省和十个行中书省。行省以下，与宋朝大致相同，分路、州、县三级，有的地方加了府一级。广州归江西行省和广东道宣慰司管辖，下辖录事司和南海、番禺、东莞、增城、香山、新会、清远七县。

根据这个体系，学校也分为路学、县学和书院三种。广州的路学即原来的州学。学宫被毁后，宣慰使完颜正叔到广州巡视时，认为“教养之地，不可不葺”，于是由提由地方官鸠工庀材，修葺了明伦堂。至元二十八年（1291），朝廷觉得天下大定，应该恢复各级教育，令各路学及各县学内，都要设立小学，选老成之士任教；各地都要举办书院。至元三十一年（1294）在路学内修建了养贤堂、养蒙堂和仓廪、祭器库；元贞元年（1295）对路学再次大规模修葺；延佑五年（1318）改建了庙学和东西斋；泰定元年（1324）再建云章阁。经过多年的扩建与修葺，广州路学慢慢恢复了昔日的规模。