Còn mạn nam đường bộ, kị binh quân Mông Cổ khá tinh ranh, Ngột Lương Hợp Thai cử đi 1 toán quân dò đường người Đại Lí, kế tiếp đến đội quân của A Thuật con trai y, sau cùng mới đến đội quân kị binh chính thức do Ngột Lương Hợp Thai dẫn đầu tiến đến. Dưới sự chỉ huy của Hà Bổng, Hà Đặc, quân Đại Việt nhanh chóng tiêu diệt nhóm dò đường, dụ đội quân của A Thuật vào bẫy, kị binh Mông Cổ lúc này cũng đã có phần sợ hãi, vừa đi vừa dò đẫm từng bước, không dám liều mạng phi nhanh.
Tới nửa đêm ngày mùng 12, quân Mông Cổ tiến đến vùng Bạch Hạc. Kị binh theo đường bộ đã đứng chờ bên sông, vì khoảng cách 2 bờ rất xa, lại không có cầu bắc qua, quân Mông Cổ đã dùng thuyền nối lại làm đường cho kị binh tiến sang. Theo đúng kế hoạch dự tính, vua Trần Thái Tông thân chinh dẫn quân chặn địch tại Bạch Hạc thu hút sự chú ý của tướng lĩnh Mông Cổ. Sau 1 hồi chiến đấu giằng co, quân Đại Việt bắt đầu rơi vào thế yếu khi kị binh Mông Cổ đã sang sông được chừng 1 phần 3, vua Trần Nhân Tông hiệu lệnh rút quân, lập tức đội quân mang khiên tập hợp tạo lá chắn phía trước, 2 cánh cung tiễn quân bắn yểm hộ để quân rút dần về hướng Phù Lỗ, quân Mông Cổ truy theo, tên Thủ lĩnh Ngột Lương Hợp Thai ra lệnh: “Truy, bắt sống vua nhà Trần cho ta”.
1 bên rút chạy, 1 bên đuổi theo, ròng rã 1 ngày đêm mới tới Phù Lỗ, 1 vạn quân đóng tại đây nhanh chóng yểm hộ cho vua Trần Nhân Tông tiếp tục rút về Đông Bộ Đầu. Sau 3 trận đánh rồi rút, toàn quân đã thuận lợi rút về Thanh Hóa. Quân Mông Cổ cuối cùng cũng thuận lợi vào thành Thăng Long. Nhưng niềm vui ngắn chẳng tày gang. Quân Mông Cổ nhanh chóng phát hiện sự dị thường. Toàn thành trống rỗng, đến 1 con mèo, con chó hoang còn không thấy bóng dáng nữa là người.
Thủ lĩnh Ngột Lương Hợp Thai nghi hoặc nhìn quanh, hắn lo sợ có bẫy rập hay mai phục nên ra lệnh cho 1 nhóm quân đi trước dùng giáo dài đâm xuống đường dò xét, sau khi xác nhận an toàn, toàn quân mới bắt đầu tiến sâu vào bên trong. Các đội lính bắt đầu theo lệnh tản ra đi lùng sục khắp nơi, vào từng nhà một, kết quả vẫn vậy, là trống rỗng, không 1 bóng người, trong kho không có cả 1 hạt gạo. Thủ lĩnh Ngột Lương Hợp Thai thúc ngựa cùng phó thủ lĩnh A Thuật – con trai y đưa quân tiến vào hoàng thành, cũng gặp cảnh tương tự. Y phân phó cấp dưới: “lệnh toàn quân vào đóng giữ trong kinh thành Thăng Long, cắt cử lính canh gác trên thành theo dõi quân tình. Tiến hành kiểm kê quân số, lương thảo.”
“Rõ” – tên cấp dưới vâng lệnh nhanh chóng đi chấp hành nhiệm vụ. Ước chừng nửa canh giờ, hắn trở lại báo cáo: “thưa chỉ huy, ngoài 5000 quân cắt cử bảo vệ thuyền trên sông và chờ lệnh để chi viện nếu cần, quân ta còn tổng số là 2 vạn 2 nghìn quân, trong đó có hơn 4 nghìn lính bị thương, 1 nửa trong số đó là thương nặng không thể tiếp tục chiến đấu. Lương thảo chỉ đủ cầm cự trong 12 ngày.”
“Ta biết rồi, ngươi lui ra đi”. Ngột Lương Hợp Thai ngồi trước bàn làm việc, 1 tay chống lên cằm, tay kia đưa ra phất nhẹ ra hiệu cho phó tướng ra ngoài. Gặp phải tình cảnh này quả thật y cũng không ngờ được, tiến quân đánh trận 1 đường thuận lợi nhưng vào thành không có người dân để cướp bóc, cung điện không có vàng bạc, châu báu, không có cả mỹ nhân thị nữ để chà đạp. Y tặc lưỡi: “quân Đại Việt rút cuộc cũng chỉ là lũ mọi rợ hèn nhát, chạy lẩn nhanh như chạch.” Cái làm y đau đầu bây giờ là không cướp bóc được bất cứ thứ gì từ Đại Việt để đưa về Mông Cổ, lương thực cũng không còn lại là bao. Y lại lẩm nhẩm: “Hiện tại chỉ có thể đóng quân trong thành chờ quân do thám trở lại báo cáo, vẽ được bản đồ vùng quân Đại Việt rút chạy mới đưa ra kế sách tấn công phù hợp. Không thể mạo muội, 3 trận đánh đã tổn thất hơn 1 vạn quân rồi.”
Qua ngày kế tiếp, quân do thám trở lại báo cáo: “thưa thủ lĩnh, chúng thuộc hạ đã cố gắng tiếp cận quân Đại Việt, nhưng chúng canh gác rất chặt, chúng thuộc hạ không thể tiến vào sâu hơn. Chỉ do thám được cửa ngõ nơi chúng rút vào có rất nhiều đường núi hẹp, hiểm trở, sẽ rất nguy hiểm nếu quân ta tiến vào. Đây là bản đồ chúng thuộc hạ đã tập hợp được”. Nói đoạn y rút từ trong ngực ra tấm bản đồ da thú đưa lên.
Ngột Lương Hợp Thai nhanh chóng đón lấy, mở ra xem. Quả thật có nhiều đường mòn, bên cạnh là vách đá dựng đứng, quân Đại Việt chắc chắn sẽ mai phục những chỗ này, chỉ chờ quân Mông Cổ đến, kết quả sẽ là có đi mà không có về.
Y lập tức triệu tập các tướng lĩnh tìm đối sách. Nhưng sau gần 1 canh giờ, không ai có thể đưa ra phương án tấn công. Cả đám đành thống nhất thủ thành chờ quân Đại Việt phản công.