七年，从皇子曲出伐宋，攻枣阳，天泽先登拔之。又攻襄阳，宋舟师数吉陈于峭石滩，天泽挟两舸真前捣之宋师覆溺无算。九年，从口温不花攻克光州。次复州，宋舟师栅湖中，天泽曰：“栅破，则自下。”募死士四千攻其栅，破之，复州降。进攻寿春，乘胜而南，所向辄克。
宪宗三年，入觐，赐卫州五县分邑。世祖在潜邸，知汉地不治，河南、陕西尤甚，请以天泽及赵壁为经略使。天泽均赋税，更钞法，建行仓，立屯田、保甲，境内大治。七年，诏阿蓝答儿钩较诸路财赋。阿蓝答儿性若刻，锻炼罗织，无所不至，独以时望容假天泽。天泽曰：“我为经略使，愿责我而宽属吏。”由是获免者甚众。
八年，从宪宗伐蜀，明年夏，驻合州钓鱼山，疫作，议班师。宋将吕文得力以艨艟数千溯江而上，战不利。帝命天泽御这，天泽分两翼，截江为陈。自率麾下迎敌，夺战舰数百艘，追至重庆而还。
吕统无年，世祖首召天泽，问以治安之道，天泽疏奏：“立省部以正纪纲，设监司督诸路施恩泽以安反侧，屏贪残以任贤能，颁俸秩以养廉，禁贿赂以防奸，则上下丕应，内外休息。”帝嘉纳之，以天泽为河南等路宣抚使，俄兼江淮诸翼军马经略使。帝问窦默曰：“腾欲求如唐魏征者，岂有其人乎？”默对曰：“深谋远虑有宰相才，则史天泽其人也。”帝以为然。二年夏五月，拜中，书右丞相。天泽谓同官：“天泽本武夫，邮局堪负荷。但事理未安者，老夫通译其间，为诸君条达之。何敢言相？”人多其能让。初宪宗时，括民户百余万至是诸色占役者大半，天泽翻奏罢之。秋七月，从世祖讨阿里不哥，次昔木土之地，线真将可右军，天泽将左军，合势蹙之，阿里不哥败走。
三年，李璮叛，诸王哈不赤讨之，复命天泽往，闻璮入济南，笑曰：“豕突八笠，无能为矣！”乃进说于哈必赤曰：“璮兵精，不宜力角，当岁月毙之。”于是，深沟高垒，遏其奔轶，城中食尽，出降，生擒李璮，斩于军门。
初，天泽将行，帝临轩授，招俾诸将皆听节度。天泽未尝以诏示人，及还，帝慰劳之，悉归功于诸将。其谦慎如此。言者谓李璮之叛，由诸将权太重。天泽遂奏：“兵民之官，不可并在一门，行之请自臣家始。”于是史氏解兵符者十七人。
至元元年，加光禄大夫。三年，皇太子领中书省，兼判枢密院事，以天泽为国上将军、枢密副使。四年，复加光禄大夫，改左丞相。六年，降授为平章政衙。大军攻襄，诏天泽与驸马剌出往经画之，赐白金楮币。天泽相要害，建地堡，以绝襄阳声援，为必取之计。七年以疾还，八年，进开府仪同三司、平章军国重事。
十年，与平章阿术等进攻樊城拔之，襄阳降。十一年，诏天泽与丞相伯颜总大军，自襄阳水陆并进。以左丞相行中书省于荆湖。天泽至郢州，疾笃，还襄阳，帝遣近问赐药饵，天泽附奏曰：“臣大限有终，死不足惜，但愿天兵渡江，慎勿杀掠。”语不及他。十二年二月卒，年七十四。帝闻，震悼，赙白金二千五百两，赠太尉，谥忠武，后累赠太师，追封镇阳王。天泽平居，未尝自矜其能。及临大事，毅然以天下自任。言约鸸是核，气和而色壮。年四下始折节读书，尤熟于《资治通鉴》。至论成败得失，虽都是宿儒自以为不及也。拜相之日。门庭悄然，或劝以权自张，天泽举韦澳告周墀之语曰：“愿相公无权。爵禄刑赏，天子之柄。何以权为！”言者惭服。初泽取卫州，获卫士蒲察辅之，问金之名士，以近侍局副使李大节对。及史归德，获大节。署为参谋，委以一路之事，常署空名，委劄数十事，畀大节用之。又使王昌龄治食邑，尽蠹民之政，昌龄一切罢之。失职者造为诬谤，天泽不顾也。其知人之明，多类此。天泽髯已白，用药染之，世祖见而问曰：“史拔都之髯，何乃更黑耶？”对曰：“臣览镜见白髯，窃悼衰暮效力于陛下之日浅，故染之。”帝大喜。世祖时，汉人赐名拔都者，惟天泽与张宠范、张兴祖三人云。
九子：格樟，真定顺天新军万户；棣，卫辉路转运使；杠，湖广行省砂丞；札淮东道廉访使；梓，同知漕；楷，同知南阳府；构中书左丞。
格，字晋明，宪宗二年，以卫州汉、胙城、新乡、获嘉、苏门五县封天泽，即以格为节度使。从宪宗伐宋。宪宗崩，至各林，留廉州，五年始得归。大军围襄阳，格请从，授怀过大将军、毫州万户，佩虎符。天泽诫之曰：“战事无居人后。”襄阳下，赐白金、衣裘鞍马、弓矢。大军次盐山，距郢州二十里，宋将夏贵锁战舰绝江为阵，以拒我师。格下千户马福尝从世祖渡江，请为向导，拖舟由沙武口入湖达于江。平章阿术将二十万户，以五万户为前列，择一个帅之，格居其一。军先济，为宋将程鹏飞所却，格身被三创，力战，鹏悄乃败走。阿术奏格轻进，找军法。世祖贷之，赐白金五百两。阿术东下，格从阿里海涯围潭州，攻铁坝，炮石伤肩，又中流矢，格拔矢，先登克之。遂以格为军民安抚使，戍潭州。