Thứ ba, phục kích, vận động tiêu diệt địch. Đúng như dự đoán, đoàn thuyền chiến của quân Xiêm - Nguyễn bị lực lượng thủy quân Tây Sơn nhử, “dẫn dắt” vào khu vực quyết chiến đã lựa chọn. Trận đánh được khởi đầu với việc hai đội thủy binh phục kích của Tây Sơn từ Rạch Gầm và Xoài Mút bất ngờ lao ra, chặn đánh hai đầu, dồn quân địch vào vòng vây đã bố trí sẵn. Đồng thời, đại bác của quân Tây Sơn bố trí ở hai bên bờ sông và trên cù lao Thới Sơn bắn xối xả vào khúc giữa đoàn thuyền giặc lúc bấy giờ đang bị ùn lại. Bị chặn đầu, khóa đuôi và bị quân Tây Sơn áp đảo từ đầu, quân địch hết sức hốt hoảng, đội hình rối loạn. Quân Xiêm - Nguyễn chưa kịp hoàn hồn bởi đợt pháo kích dồn dập, lại phải căng mình chống đỡ các đợt tiến công mãnh liệt của các đội thuyền chiến Tây Sơn từ các vị trí mai phục đánh thẳng vào “mạng sườn” đội hình đang bị dồn ứ của giặc và chiến thuyền của Tây Sơn từ Mỹ Tho kịp thời đến tăng cường. Dưới sự chỉ huy và đốc chiến của Nguyễn Huệ, quân Tây Sơn lao vào cuộc quyết chiến chiến lược với một tinh thần quả cảm. Quân thủy, quân bộ Tây Sơn phối hợp với nhau, khép chặt vòng vây, tiêu diệt quân địch hết mảng này đến mảng khác, đẩy thủy quân giặc vào một tình thế hiểm nghèo, vừa bị vây hãm về chiến dịch, vừa bị chia cắt về chiến thuật dẫn tới đội hình tan vỡ, quân lính khiếp đảm. Hàng loạt thuyền chiến của giặc lần lượt bị đánh đắm, vô số quân lính bị giết chết tại trận, kẻ bị trúng đạn, trúng tên, kẻ bị gươm, giáo đâm chém, kẻ bị chết đuối giữa dòng nước, v.v. Một số quân địch sống sót cố bơi vào bờ để tìm đường trốn thoát, nhưng đã bị lực lượng bộ binh Tây Sơn đón lõng tiêu diệt. Số phận khoảng chừng ba, bốn nghìn quân của Nguyễn Ánh cũng không hơn gì quân Xiêm, hoàn toàn bị tan rã. Các tướng Nguyễn đều lo chạy thoát thân, mỗi người mỗi ngả. Riêng đối với lực lượng bộ binh Xiêm ở Trà Tân cũng cuống cuồng tháo chạy về nước, trước sự phản công dũng mãnh của quân Tây Sơn ngay sau khi đại phá thủy quân Xiêm ở Rạch Gầm - Xoài Mút. Theo nhà nghiên cứu lịch sử Nguyễn Lương Bích, sau trận Rạch Gầm - Xoài Mút “thì có thể, ngay canh năm ngày 19, quân đội Tây Sơn tiến công quân Xiêm ở Trà Tân”2.

Cuộc tiến công xâm lược quy mô lớn của quân Xiêm đã bị quân Tây Sơn dưới sự chỉ huy sáng suốt, tài tình của Nguyễn Huệ đập tan chỉ trong một trận đánh. Thắng lợi của trận Rạch Gầm - Xoài Mút cho chúng ta thấy tài thao lược của thiên tài quân sự Nguyễn Huệ, từ việc chọn hình thức tiến công địch đang vận động, lựa chọn khu vực tác chiến, đến vận dụng thủ đoạn kéo địch ra xa căn cứ để tiêu diệt - thể hiện nét đặc sắc của nghệ thuật quân sự Việt Nam. Đây là bài học quý cần tiếp tục được nghiên cứu, kế thừa và phát triển sáng tạo trong sự nghiệp bảo vệ Tổ quốc.