Năm 1257, vua Mông Cổ quyết định tấn công tiêu diệt Nam Tống. Trong đợt tấn công này, một đạo quân gồm 3 vạn do Khađai chỉ huy được lệnh đánh vào Đại Việt, sau đó đánh vào Quảng Tây và phối hợp với các đạo quân khác. Trước khi đánh vào nước ta, tướng Mông Cổ cho sứ giả sang dụ hàng vua Trần nhưng đã bị vua Trần bắt trói. Chờ mãi không thấy, quân Mông Cổ chia 2 đường dọc sông Thao tiến vào.

Đầu năm 1258, giặc kéo đến Bình Lệ Nguyên (Tam Đảo, Vĩnh Yên), cuộc giao chiến xảy ra. Quân Trần rút về Phù Lỗ, quân giặc đuổi đến Đông Bộ Đầu. Nhà Trần chủ trương rút khỏi kinh thành Thăng Long và cùng nhân dân thực hiện kế hoạch “vườn không nhà trống”. Chiếm được kinh thành, quân Mông Cổ gặp nhiều khó khăn vì không có lương thực. Lơi dụng cơ hội đó, quân Trần phản công, đánh bật quân giặc khỏi Thăng Long, buộc chúng phải tháo chạy về Vân Nam. Cuộc kháng chiến kết thúc thắng lợi.