元太祖九年（1214），略地
高州，拔惠和、金源、和众、龙山、利、建、富庶等十五城，惟
大宁固守不下。史天祥获金将完颜胡速，木华黎欲杀之，史天祥劝说：“杀一人无损于敌，适驱天下之人为吾敌也。且其降时我曾许以不死，今杀之，无以取信于后，不若从而用之。”乃以为
千户。复率众攻其城，父亲史怀德先登，擒其二将，为
流矢所中，阵亡。于是以所统黑军命史天祥领之。史天祥愤痛其父之死，攻之愈急。
元太祖十年（1215），与大帅乌野儿（
吾也而）攻北京，降其北京
留守银答忽（寅达虎）、
同知乌古伦。进攻北京近郊诸寨，磨云山王
都统投降，史天祥生擒都统不剌，释其缚，晓以大义，不剌感泣，愿效忠。史天祥察其诚，允许他与王都统前往游说城子崖王家奴，于是命三人各率旧卒，拿着空名
告身，招降楼子崖等二十余寨，悉降，得老幼数万、胜兵八千。西乾河答鲁、五指山杨赵奴独固守不下，史天祥击之，大小百余战，杨赵奴死，答鲁败走，得户二万。授西山总帅兵马。兴州
节度使赵守玉反，史天祥与乌野儿分道讨平之。答鲁复聚众攻龙山，以槊刺乌野儿中胸，乌野儿堕马，史天祥驰救得免，复整阵出战，大败之，斩首八千级，答鲁战死。进克中兴府。
元太祖十一年（1216），
张致起兵于
锦州，史天祥从木华黎讨平之。史天祥汇合
契丹汉军擒关肃，复
利州，杀刘禄于银治，斩首五十级，尖山、香炉、红螺、塔山、大虫、骆驼、团崖诸寨悉平，俘虏生口万余，得锦州旧将杜节，获黑军五百人，即命史天祥统之。春，
入觐元太祖于鱼儿泺，赐金符，授提控元帅。拔
盖州、
金州、
苏州、
复州，获金完颜奴、耶律神都马，迁镇国上将军、利州
节度使、所部降民都总官、监军兵马元帅。
元太祖十五年（1220），进军至
真定，木华黎命史天祥攻城，史天祥请求说：“攻之恐杀戮伤及无辜，不如先往谕之。苟其不从，加兵未晚。”木华黎许之。史天祥前去会见守将
武仙，谕以祸福，武仙投降。吾也而请求留下史天祥守真定，木华黎说：“天下未定，智勇之士怎么能离开左右呢？”于是派遣
史天倪为
河北西路兵马都元帅，镇守真定，以史天祥为左副都元帅，引兵南屯
邢州西遥水山下。武仙之兄武贵以万人驻守山上，负固不下，史天祥携完颜胡速及黑军百人，由鸟道攀援而上，尽掩捕之。武仙大惊，对史天祥说：“公若有羽翼者，不然，何其能也！”于是攻克邢州、
磁州、
相州。史天祥跟随木华黎战于黄龙冈，破
单州、
胜州、
兖州。木华黎围
东平，久攻不下，怒吾也而不尽力，准备亲手斩之，史天祥请求代攻。木华黎大悦，赐皮甲一，又把自己的铁铠穿在史天祥身上。双方鏖战良久，木华黎使人止之说：“尔力竭矣，宜少休。”复赐金鞍、名马。
元太祖十七年（1222），木华黎攻青龙、金胜诸堡，
花帽军坚守不下，攻克后，木华黎准备屠城，史天祥力谏而止，获壮士五千人。
《
元史》：天祥幼有大志，长身
骈胁，力绝人，性不嗜酒，喜
稼穑，好施予。乙未
括户，纵其奴千余口，俾为民。晚虽丧明，忧国爱民之心，未尝忘也。
《
新元史》：天祥长身骈胁，
膂力绝人，性好施予。元太宗七年（1235），括中州户口，天祥纵其奴千余口为良民，人万颂之。