Năm 1276, khi quân nhà Nguyên (bấy giờ đã hùng hổ chinh phục khắp Âu Á (diệt nước Yên năm 1215, nước Hồi năm 1222, nước Kim năm 1234, đánh tan liên quân các tiểu quốc Nga, bắt sống nhiều hoàng thân Nga năm 1237, đánh Cao Ly năm 1247, diệt Ðại Lý rồi chiêu hàng Thổ Phồn năm 1253, đánh Nhật Bản năm 1271...) đi chinh phạt đến núi Cao Đình, nhà Tống xin hàng. Bá Nhan sai hàng tướng Lã Văn Hoán vào Lâm An, tra xét thành trì, treo bảng vàng vỗ về quân dân trong ngoài. Bá Nhan giam giữ Văn Thiên Tường trong quân, Thiên Tường mắng Bá Nhan thất tín. Văn Hoán ở bên cạnh khuyên giải, Thiên Tường mắng Hoán là loạn tặc, Văn Hoán rất hổ thẹn nói: “Thừa tướng sao lại mắng Hoán là loạn tặc?” Văn Thiên Tường nói: “Quốc gia bất hạnh đến hôm nay, mày gây tội đầu, mày không phải loạn tặc thì ai? Trẻ con 3 thước đều mắng mày, có riêng gì ta?” Lữ Văn Hoán nói: “Tôi giữ Tương Dương 6 năm không được cứu.” Văn Thiên Tường nói: “Sức cùng viện tuyệt, thì chết để báo nước là được. Mày yêu thân tiếc vợ con, đã phụ nước, còn phá hoại tiếng tăm cả nhà. Nay mày họp cả họ làm chuyện phản nghịch, là tặc thần muôn đời đấy!” Tướng Nguyên là Toa Đô cũng phải khen: “Thừa tướng mắng họ Lã hay lắm!”[1]

Vào cuối năm 1277, ông đã trốn thoát khi đang trên đường bị cưỡng bức lên phương Bắc ra mắt Nguyên Thế Tổ - Hốt Tất Liệt. Sau đó một thời gian, vào một buổi trưa tháng 12, Văn Thiên Tường đã xuất quân từ Hải Phong lên phía bắc, khi đi qua một quãng đường hẹp đã bị quân phục kích, rơi vào bẫy, không kịp trở tay và bị quân Nguyên bắt sống. Rút kinh nghiệm lần trước, lần này quân Nguyên canh phòng ông nghiêm mật. Nhiều lần Văn Thiên Tường đã tìm cách trốn nhưng vô hiệu. Một thời gian sau, nhà Tống cũng bị diệt vong.

Chiến tranh kết thúc, quân Nguyên bày yến tiệc để mừng công, Văn Thiên Tường cũng được mời đến. Trương Hoằng Phạm, đô đốc quân thủy nhà Nguyên đã nói với ông:

"Hiện nay, triều Tống đã mất, trung hiếu của ông cũng hết rồi. Thừa tướng có thể thay đổi ý kiến được không, làm việc cho triều Nguyên, mà Tể tướng triều Nguyên không phải là ông thì ai vào đó?"

Ông đã khẳng khái trả lời:

"Nước mất không thể cứu được, làm quan đại thần thì tội quả đáng chết, lẽ nào còn tham sống sợ chết, phản bội Tổ quốc được?"

Trên đường giải từ Quảng Châu lên Đại Đô, thời tiết khắc nghiệt, mưa gió tầm tã, Văn Tường bị xích giải đi. Ông đã từng tuyệt thực, nhịn đói, nhịn khát, muốn lấy cái chết để phản kháng, có lúc ông lại tìm cách trốn thoát, nhưng tất cả đều vô hiệu, vì quân Nguyên canh phòng nghiêm mật. Những lúc đó ông lại làm thơ gửi gắm tâm hồn, ý nguyện. Triều Nguyên muốn lợi dụng ông để lung lạc nhân tâm, hòa hoãn ý chí chống Nguyên của nhân dân Giang Nam nhưng vẫn không mua chuộc được ông. Triều Nguyên đã cho Lưu Mộng Viêm là Thừa tướng triều Tống đã hàng đến dụ hàng Văn Thiên Tường. Vừa trông thấy Lưu Mộng Viêm, Văn Thiên Tường lòng bốc giận, mắng rủa thậm tệ. Tiếp theo triều đình nhà Nguyên đưa Hoàng đế tù nhân Tống Cung Tông của Nam Tống mới 9 tuổi đến khuyên ông đầu hàng. Văn Thiên Tường trông thấy vua cũ, tuy không thóa mạ, nhưng lạnh nhạt nói: "Xin thánh giá hồi cung".

Vào một ngày tháng 5, triều đình nhà Nguyên lại cho người dẫn Văn Bích, em trai ông đã đầu hàng giặc đến khuyên ông nên hàng, Văn Thiên Tường kiên quyết: "Anh em một người là tù, một người cưỡi ngựa, cùng cha mẹ nhưng không đội một trời". Năm 1283, ông bị đưa đến Kim Loan điện để gặp Hốt Tất Liệt. Ông đứng sừng sững, bị lính đánh đến gãy xương, vẫn không chịu quỳ. Hốt Tất Liệt đề nghị ông theo nhà Nguyên, sẽ phong ông làm Thừa tướng nhưng ông không chấp nhận. Triều đình nhà Nguyên dày vò thân xác ông nhưng không nổi, cuối cùng đã dùng mẹo "tình cốt nhục" buộc con gái ông là Liêu Nương hiện đang bị chúng bắt giữ viết thư cho ông. Đến lúc này ông mới biết khi thua trận, vợ và con ông cũng bị bắt luôn, nhưng ông vẫn không khuất phục.

Sau ba năm thấy không thể khuất phục được ông, vua Nguyên hết cách bèn đem ông giết nhưng vẫn khen là "chân nam tử". Ông chết lúc mới 47 tuổi.

Khi hậu táng Văn Thiên Tường, mọi người đã phát hiện có một tờ giấy quấn quanh đai lưng của thi thể ông, tờ giấy đã được viết thay cho lời trăn trối:

"Chức vụ tôi là Tể tướng, mà không cứu được xã tắc, ổn định thiên hạ, quân bại nước nhục, tội đáng chết từ lâu. Từ ngày bị bắt đến nay, không làm điều gì gian dối. Ngày nay cơ sự thế này, xin hướng về phương Nam lạy trăm lạy. Xin được nói: Khổng Tử nói muốn có nhân đức phải giữ nghĩa, tôi giữ nghĩa đến cùng nên có nhân. Đọc sách thánh hiền, học được chuyện gì? Ngày nay, ngày sau khỏi hổ thẹn. Tống thừa tướng Văn Thiên Tường tuyệt bút".

Văn Thiên Tường đã mất, nhưng khí tiết, phẩm chất đạo đức cao thượng của ông mãi mãi để cho người đời sau kính ngưỡng. Ông cùng với Lục Tú Phu và Trương Thế Kiệt được sử Tàu gọi là "Tống vong tam kiệt" (ba bậc hào kiệt thời Tống mạt).