Đêm 30 tháng chạp đã lặp tức lên đường tiến quân ra Thăng Long. Khi quân Tây Sơn ra đến sông Thanh Quyết gặp do thám quân Thanh , vua Quang Trung ra lệnh bắt hết không sót một tên. Nửa đêm mồng 3 Tết , nghĩa quân tấn công đồn Hà Hồi và dùng mưu để quân Thanh đầu hàng ngay , hạ đồn dễ dàng. Rạng sáng mồng 5 , tấn công đồn Ngọc Hồi . Quân giặc chống trả quyết liệt, phun khói lửa làm quân ta rối loạn , nhưng gió lại dổi chiều thành ra chúng tự hại mình. Cuối cùng quân Thanh bại trận, thái thú Sầm Nghi Đống thắt cổ tự tử. Trưa mùng 5 Tết , vua Quang Trung dẫn đầu doàn quân thắng lợi tiến vào thành Thăng Long. Đám tàn quân còn lại chạy trốn lại gặp phục binh của ta , chết hàng vạn tên , làm tắc cả một khúc sông Nhị Hà. Tôn Sĩ Nghị sợ mất mật, vua tôi Lê Chiêu Thống cũng phải chạy tháo thân .