Vì lo sợ mất ngai vàng, vua Lê Chiêu Thống đã cầu viện quân Thanh, quên đi đời trước Lê Thái Tổ đã mất mười năm để đánh đuổi quân Minh.
Việc cầu cứu của mẹ con Lê Chiêu Thống rất hợp ý vua tôi nhà Thanh. Nhà Thanh huy động được 290 ngàn quân, chia làm ba mũi tấn công nước ta. Trở về theo chân quân Thanh, Lê Chiêu Thống luồn cúi ngoại bang nhưng trả thù dã man những người đã từng hợp tác với Tây Sơn, và vơ vét thóc và để cung ứng cho quân Thanh. Nguyễn Ánh cũng sai mang 500 ngàn cân gạo ra tiếp tế cho chúng.
Trước thế giặc mạnh, quân Tây Sơn rút về lập phòng tuyến ở núi Tam Điệp và cấp báo cho Bắc Bình vương Nguyễn Huệ đang ở Phú Xuân.
Ngày 25 tháng 11 năm Mậu Thân (1788), Nguyễn Huệ lên ngôi hoàng đế (Quang Trung) rồi ra lệnh xuất quân. Trên đường tiến ra Bắc, ngài cho dừng chân tại Nghệ An và Thanh Hóa để tuyển thêm quân. Chỉ trong mấy ngày, lực lượng Tây Sơn đã tăng lên đến 100 ngàn người. Quang Trung ra lệnh hành quân thần tốc ra Bắc. Ngài cho quân ăn Tết trước, hẹn mùng 7 vào Thăng Long sẽ ăn Tết lớn.
Đêm 30 Tết (25/1/1789), đạo quân chủ lực của Tây Sơn vượt bến đò Gián Khẩu trên sông Đáy bắt đầu cuộc tiến công. Quân Tây Sơn lần lượt hạ các đồn Hà Hồi, Ngọc Hồi, Khương Thượng, v.v. rồi tiến thẳng về Thăng Long. Nghe tin, Tôn Sĩ Nghị không kịp đóng yên ngựa, mặc áo giáp, vội phóng ngựa tháo chạy. Sang được bờ bắc sông Hồng, hắn ra lệnh chặt đứt cầu phao, 10 ngàn quân xô đẩy nhau nhảy xuống sông bơi sang bờ bắc và đều bị chết đuối.
Trưa mùng 5 Tết, vua Quang Trung dẫn đoàn quân chiến thắng vào thành Thăng Long giữa sự hân hoan chào đón của mọi người. Ngày mùng 7 quân dân Thăng Long tưng bừng ăn Tết khai hạ, ăn mừng chiến thắng, đúng như vua đã hẹn.