Lo sợ trước sự lớn mạnh không ngừng của nghĩa quân Tây Sơn, Lê Chiêu Thống hèn hạ cầu cứu nhà Thanh.. Quân Thanh do Tôn Sĩ Nghị cầm đầu kéo quân vào Thăng Long. Ngô Văn Sở, tướng của Tây Sơn cho quân lui về núi Tam Điệp để bảo tồn lực lượng và cho quân cấp báo với Nguyễn Huệ. Thuận theo lòng tướng sĩ Nguyễn Huệ lên ngôi hoàng đế lấy niên hiệu là Quang Trung sau đó tiến quân ra Nghệ An. Ở Nghệ An nhà vua lấy thêm quân mở cuộc duyệt binh lớn, huấn dụ quân sĩ ai nấy đều đồng sức đồng lòng rồi tiến quân ra Bắc. Đến núi Tam Điệp gặp hai tướng Lân, Sở, Ngô Thời Nhiệm bàn kết hoạch sau khi đánh xong quân Thanh, mở tiệc khao quân.

Hẹn với tướng sĩ tối 30 lên đường, ngày 7 Tết tới Thăng Long. Giặc trấn thủ ở đó chưa đánh đã tan vỡ. Toán quân do thám bị bắt sống hết. Nửa đêm ngày mồng 3 Kỉ Dậu bắt đầu tấn công đồn Hạ Hồi quân giặc sợ hãi xin hàng. Sau đó tiếp tục dang thành chữ nhất tiến công đồn Ngọc Hồi, quân Thanh chống không nổi bỏ chạy tán loạn, rơi vào kế nghi binh của Tây Sơn, bị dồn xuống đầm vực, bị vùi giày đạp chết hàng vạn người. Giữa trưa hôm ấy quân Tây Sơn kéo vào Thăng Long. Tôn Sĩ Nghị nghe tin sợ hãi không kịp mặc áo giáp chạy trốn. Vua Lê Chiêu Thống đem hoàng thân quốc thích rời bỏ kinh thành chạy theo quân Thanh đại bại.

Được tin báo quân thanh vào thăng Long, Bắc Bình Vương rất giận, liền họp các tướng sĩ rồi tế cáo trời đất, lên ngôi Hoàng đế, hạ lệnh xuất quân ra bắc, thân chinh cầm quân, vừa đi vừa tuyển quân lính. ngày ba mươi tháng chạp, đến núi Tam Điệp, vua mở tiệc khao quân, hẹn mùng bảy năm mới vào thành Thăng Long mở tiệc ăn mừng. Bằng tài chỉ huy thao lược của Quang Trung, đạo quân của Tây Sơn tiến lên như vũ bão, quân giặc thua chạy tán loạn. Tôn Sĩ Nghị sợ mất mật, ngựa không kịp đóng yên, người không kịp mặc áo giáp, chuồn thẳng về biên giới phía bắc, khiến tên vua bù nhìn Lê Chiêu Thống cũng phải chạy tháo thân.