“Hay, diệu kế”. Vua Trần Nhân Tông kích động khen.
Hưng Đạo Vương nói tiếp: “chuyện này sau họp bàn, bệ hạ hãy nói riêng với Trần Nhật Duật. Dùng Triệu Trung như thế nào, hắn sẽ biết cân nhắc”.
Quả nhiên, chiến lược Hưng Đạo Vương đưa ra, kết hợp với cách điều khiển chỉ huy quân tài tình của Trần Nhật Duật, chỉ trong 1 thời gian ngắn, quân Đại Việt đã chiếm được Khoái Châu, chuẩn bị kế hoạch giành về Thăng Long từ tay Thoát Hoan.
Trước đó không lâu, tại mạn nam, sau nỗ lực đi đường bộ về Thăng Long hội quân bất thành, Toa Đô quyết định vượt biển để vòng vào kinh.
Tướng quân Trần Nhật Duật nhận được mật báo Toa Đô đã vượt biển vào đến sông Nhị Hà, ý đồ lên Thăng Long. Trần Nhật Duật đã khéo léo dùng Du long chuyển phượng (Biến rồng thành phượng). Cử Triệu Trung đem quân ra đối đầu Toa Đô ở Hàm Tử, treo cờ quân Tống cũ. Lại dùng tên bắn gửi lời nhắn 《chỉ đánh người Mông Cổ, không đánh Hán》khiến người Hán trong quân Toa Đô lung lạc, và còn khiến cả những người Hán dưới trướng Triệu Trung đánh càng hăng để trả thù cho nhà Tống đã mất.
Toa Đô nhìn rõ ràng cờ hiệu quân Tống, hắn tưởng nhà Tống đã vực dậy đến giúp Đại Việt nên vội vã rút quân về Thiên Mạc (Hưng Yên) và vẫn tìm cách liên lạc với Thoát Hoan.
Sau trận thắng, Trần Quốc Toản được cử về Thanh Hóa báo tin thắng trận.
Trần Quang Khải sau khi xác nhận quân Toa Đô đã vào sông Nhị Hà, liền cấp tốc trở về hội quân tại Ái (Thanh Hóa), hắn cũng biết thời cơ đã đến...
"Báo, Hoài Văn Hầu Trần Quốc Toản đã trở về để báo tin thắng trận”.
"Báo, Chiêu Minh Vương Trần Quang Khải sau khi ép Toa Đô ra biển về Nhị Hà, ngài ấy cũng đã thu quân trở về”.
"Được, ta biết. Lệnh triệu tập các tướng lĩnh về phòng nghi sự”. Vua Trần Nhân tông ra lệnh.
Trong phòng nghị sự, sau khi nghe Trần Quốc Toản và Trần Quang Khải thuật lại diễn biế các trận đánh. Vua Trần Nhân Tông lên tiếng khen ngợi tướng sĩ, sau đó ngài đề cập đến chính sự hôm nay: “các khanh, tình hình chiến sự đang đảo chiều, ta thấy đây là thời cơ thích hợp để tổng tiến công giải phóng Thăng Long, các khanh nghĩ thế nào”.
Hưng Đạo Vương nói: “ bệ hạ nói phải, thời cơ đã tới, lần này chúng ta sẽ triệu tập toàn quân đánh về Thăng Long”.
Trần Quang Khải đưa ra ý kiến: “ ta thấy trận đầu nên đánh tại Chương Dương, theo do thám báo về, quân Thoát Hoan đã rơi vào tình trạng gần cạn kiệt lương thực. Chiến thuyền lại đóng ở bến Chương Dương, nên tiên hạ thủ vi cường, sớm ra tay triệt hạ đường thủy của bọn chúng, để chúng muốn chạy ra liên hợp với Toa Đô tại Thiên Mạc cũng không có cách”.
Phạm Ngũ Lão thêm ý tưởng: “Chiêu Minh Vương nói có lý, chuyến này bắc tiến, chúng ta phải nhân cơ hội dụ hàng thêm quân người Hán, đồng thời bắt liên lạc lại với các nhóm quân bị mất liên lạc trong các trận đánh trước đây để tăng quân số”.
Hưng Đạo Vương vuốt râu mỉm cười hài lòng. Vua Trần Nhân Tông đưa ra mệnh lệnh: “Trận Chương Dương, ta lệnh Chiêu Minh Vương làm chủ tướng, Phạm Ngũ Lão và Trần Quốc Toản làm phó tướng, dồn tổng lực giành quyền kiểm soát bến Chương Dương”.
Các tướng nhận mệnh, đồng thanh hô to: “Rõ!!!”
Kế hoạch diễn ra thuận lợi, quân Trần Quang Khải như nam châm thu hút quân lính người Hán xin hàng, quân thất lạc Đại Việt cũng nghe ngóng được tin tức mà đến. Sĩ khí tăng cao, trận Chương Dương diễn ra ác liệt khiến quân Mông Nguyên sợ hãi tháo chạy. Chúng vốn quen với việc mấy tháng nay truy sát quân Đại Việt, không ngờ tới hôm nay đến lượt mình bị truy sát. Phần lớn chiến thuyền của quân địch phần lớn bị quân Đại Việt hoặc chiếm, hoặc đốt.
Nhân cơ hội, quân Trần Quang Khải truy kích đến bao vây thành Thăng Long. Các đơn vị dân binh do Trần Thông, Nguyễn Khả Lạp, Nguyễn Truyền chỉ huy cũng nhanh chóng hội đến, tạo thành mấy lớp vòng vây, nỗ lực công thành dù mấy lần bị thua trận song toàn quân không nản chí, vẫn tiếp tục công thành. Chỉ sau vài ngày, quân lương, khí giới đều cạn, cộng thêm tật bệnh bùng phát, quân sĩ mỏi mệt, Thoát Hoan buộc phải rút chạy khỏi Thăng Long, sang bên bờ bắc sông Nhị Hà 1 đoạn khá xa mới hạ trại.
Cùng thời điểm Trần Quang Khải kéo quân ra bắc, Toa Đô nhận được tin báo, nhanh chóng về lại Ái (Thanh Hóa) lùng sục tìm vua Trần, ý đồ bắt sống được vua, quân Đại Việt sẽ tự tan rã. Nhưng đáng tiếc người hắn phải đấu trí cùng là Hưng Đạo Vương Trần Quốc Tuấn, người đã đích thân trong quá trình đưa vua Trần đi trốn khi trước đã khôn khéo kéo cả Lý Hằng và Giảo Kỳ vào bẫy, khiến bọn chúng chạy theo bẫy giăng sẵn như con rối. Sau mấy ngày không tìm được vua Trần, hắn mới nhận được tin Thoát Hoan đã tháo chạy, liền cấp tốc gửi lệnh cho binh lùi về Tây Kết.
Do sợ rơi vào kế điệu hổ ly sơn, bản thân Toa Đô tự mình dẫn quân từ Thanh Hóa ra thành Thăng Long để xác nhận tin tức. Sau khi thấy rõ cờ hiệu quân Đại Việt, Toa Đô vội vã quay về Tây Kết.