过了半年，文天祥被押到大都，元朝丞相博罗派投降官员留梦炎去劝降。文天祥对这个叛徒早已深恶痛绝，没等留梦炎开口，就一顿痛骂。
    
    文天祥被关的那间土牢，又矮又窄，阴暗潮湿。遇到雨天，屋面漏水。牢房的隔壁，有狱卒的炉灶，有陈年的谷仓，发出阵阵烟火气、霉气，死老鼠的臭味，使人极其难受。
    
    文天祥被关在这间牢房里，恶劣的环境只能折磨他的身体，却并不能摧毁他的意志。他相信，只要有爱国爱民族的浩然正气，就能够战胜一切恶劣的环境。
    
    他在牢房中，写下了千古传诵的《正气歌》。他在那首诗里，举了历史上一些坚持正义、不怕牺牲的忠臣义士的例子，认为这都是正气的表现。他在诗中写道：
    
    天地有正气，杂然赋流形。
    
    下则为河岳，上则为日星。
    
    于人曰浩然，沛然塞苍冥。
    
    ……
    
    时穷节乃见（同“现”字），一一垂丹青。
    
    文天祥进牢的第三年，河北中山府发生了一场农民起义。起义领袖自称是宋朝皇室的后代，聚集几千人马，号召大家打进大都，救出文丞相。
    
    这一来可把元王朝吓坏了，如果不杀文天祥，恐怕闹出大乱子来。元世祖还没有丢掉招降的幻想，决定亲自劝降文天祥。
    
    文天祥见了元世祖，不肯下跪，只作了个揖。元世祖问他还有什么话说。文天祥说：“我是大宋宰相，竭心尽力扶助朝廷，可惜奸臣卖国，叫我英雄无用武之地。我不能恢复国土，反落得被俘受辱。我死了以后，也不甘心。”说着，咬牙切齿，不断地捶打自己的胸膛。
    
    元世祖知道劝降已没有希望，才叫侍从把文天祥带出去。
    
    第二天，就下令把文天祥处死。
    
    市民们听到文天祥将要就义的消息，自发集中到柴市来，一下子就聚集了1万人，把刑场团团围住。只见文天祥戴着镣铐，神色从容，来到刑场。他问旁边的百姓，哪一面是南方。百姓们指给文天祥看了。
    
    他朝着正南方向拜了几拜，端端正正坐了下来，对监斩官说：“我的事结束了。”公元1283年1月，这位47岁的民族英雄终于牺牲。