一天，文天祥被人从牢房里押出来，带到宫里。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。
元世祖和颜悦色地劝说：“你的忠心，我也完全了解。事到如今，你如果能改变主意，做元朝的臣子，我仍旧让你当丞相怎么样?” 文天祥慷慨地说：“我是宋朝的宰相，哪有服侍两朝的道理。我不死，哪还有脸去见地下的忠臣烈士?” 元世祖说：“你不愿做丞相，做个枢密使怎么样?” 文天祥斩钉截铁地回答说：“我只求一死，别的没有什么可说了。” 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。
这一天，北风怒号，阴云密布。京城柴市的刑场上，戒备森严。市民们听到文天祥将要就义的消息，自发集中到柴市来，一下子就聚集了一万人，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。” 死后在他的带中发现一首诗：“孔曰成仁，孟曰取义，唯其义尽，所以仁至。读圣贤书，所学何事?而今而后，庶几无愧。”文天祥死时年仅四十七岁。公元1283年一月，这位四十七岁的民族英雄终于牺牲，在民族危亡时刻，表现了他一身的浩然正气。