Chúa Nguyễn vào đến Quảng Nam đóng ở Bến Vân, lập cháu là Nguyễn Phúc Dương lên làm đông cung, để lo việc đánh giặc. Được mấy tháng quân Tây Sơn ở Quy Nhơn kéo ra đánh lấy Quảng Nam, quân Chúa Nguyễn đánh không nổi, thua chạy về đóng ở Trà Sơn.
Chúa Nguyễn liệu chừng không chống giữ được, bèn cùng người cháu là ông Nguyễn Phúc Ánh xuống thuyền chạy vào Gia Định, để Đông Cung ở lại Quảng Nam chống giữ với giặc. Đông cung đóng đồn ở làng Câu Để (thuộc huyện Hòa Vinh).
Nguyễn Nhạc biết Đông cung yếu thế, và lại muốn lấy tiếng để mà sai chúng, bèn sai người đi rước Đông cung về đóng ở phố Hội An (Faifo, thuộc Quảng Nam).
Ngay lúc ấy quân của Hoàng Ngũ Phúc đã qua Hải Vân Sơn vào lấy đồn Trung Sơn và đồn Câu Để ở huyện Hòa Vinh, Nguyễn Nhạc sai người khác là Tập Đình làm tiên phong, Lý Tài làm trung quân, tự mình làm hậu tập ra đánh nhau với quân họ Trịnh ở làng Cẩm Sa (thuộc Hòa Vinh). Quân của Tập Đình đều là người khách Quảng Đông và những người mọi to lớn, ai nấy cởi trần ra đội khăn đỏ cầm phang, đeo khiên, đánh thật là hung mạnh. Quân tiền đội của Ngũ Phúc đương không nội, Ngũ Phúc mới sai Hoàng Đình Thể và Hoàng Phùng Cơ đem kỵ binh vào xông trận, rồi bộ binh đánh tràn vào. Tập Đình thua chạy. Nguyễn Nhạc và Lý Tài phải lùi về giữ bến Bản rồi đưa Đông Cung về Quy Nhơn. Tập Đình vốn là người bạo ngược, Nguyễn Nhạc muốn nhân dịp thua trận bắt giết đi. Tập Đình biết ý bỏ chạy về Quảng Đông bị quan nhà Thanh bắt được đem chém.
Lúc bấy giờ ở phía nam có quan Lưu thủ đất Long Hồ là Tống Phúc Hợp đem quân đánh lấy lại được ba phủ là Bình Thuận, Diên Khánh và Bình Khánh, rồi lại tiến binh ra đánh đất Phú Yên; ở phía bắc thì có quân họ Trịnh đóng ở Quảng Nam, Nguyễn Nhạc liệu thế chống không nổi, bèn sai Phan Văn Tuế đem thư và vàng lụa ra nói với Hoàng Ngũ Phúc xin nộp đất Quảng Nghĩa, Quy Nhơn, Phú Yên và xin làm tiền khu đi đánh họ Nguyễn.
Hoàng Ngũ Phúc cũng muốn dùng Nguyễn Nhạc để đánh đất Gia Định, bèn làm biểu xin chúa Trịnh cho Nguyễn Nhạc làm tiên phong tướng quân, Tây Sơn Hiệu trưởng, sai Nguyễn Hữu Chỉnh đem cờ và ấn kiếm vào cho Nguyễn Nhạc.
Nguyễn Nhạc không lo mặt bắc nữa, bèn lập mưu để đánh lấy đất Nam, đem con gái mình là Thọ Hương dâng cho Đông Cung và khoảng đãi một cách rất tôn kính, rồi sai người giả đến nói với Tống Phúc Hợp xin về hàng để lo sự khôi phục lại đất Phú Xuân. Tống Phúc Hợp cho sứ đến xem hư thực, Nguyễn Nhạc đưa Đông Cung ra tiếp, rồi viết thư cho sứ đưa về nói lấy nghĩa phù lập Đông Cung, điện an xã tắc, Tống Phúc Hợp tin là thực tình, không phòng bị gì nữa.
Nguyễn Nhạc biết rõ tình hình, sai em là Nguyễn Huệ đem quân đến đánh Tống Phúc Hợp. Quân họ Nguyễn thua to bỏ chạy về giữ Vân Phong. Nguyễn Nhạc cho người đưa tin thắng trận ra cho Hoàng Ngũ Phúc biết. Ngũ Phúc xin chúa Trịnh phong cho Nguyễn Huệ làm Tây Sơn Hiệu Tiên Phong Tướng Quân.
Quân Hoàng Ngũ Phúc đóng ở Châu Ổ, giáp đất Quảng Nghĩa, đến tháng chạp năm ấy là năm ất tị (1775) bị dịch chết mất nhiều. Ngũ Phúc viết thư ra xin chúa Trịnh cho rút về giữ Thuận Hóa. Trịnh Sâm thuận cho. Hoàng Ngũ Phúc về đến Phú Xuân thì mất, chúa Trịnh sai Bùi Thế Đạt vào thay, và sai Lê Quý Đôn vào làm Tham Thị cùng giữ đất Thuận Hóa.
Đất Thuận Hóa bấy giờ kể từ đất Nam bố chính trở vào là 2 phủ: Triệu Phong và Quảng Bình 118 , 2 huyện, 8 châu. Số nhân đinh được 126.857, số ruộng đất rộng được 265.508 mẫu, nhưng mà trừ đất rừng và các thứ đi, thì còn được 153.181 mẫu phải đóng thuế.
Từ khi quân họ Trịnh lui về Thuận Hóa rồi, đất Quảng Nam lại thuộc về Tây Sơn. Năm bính thân (1776) Nguyễn Nhạc sai em là Nguyễn Lữ đem thủy quân vượt bể vào đánh Gia Định, lấy được thành Sài Côn. Chúa Nguyễn phải chạy về Trấn Biên (tức là Biên Hòa).
Bấy giờ ở Đông Sơn có Đỗ Thành Nhân khởI binh chống với Tây Sơn lấy lại thành Sài Côn. Nguyễn Lữ lấy thóc gạo rồi rút quân về Quy Nhơn.
Nguyễn Nhạc thấy thế mình một ngày một mạnh, bèn sai sửa lại thành Đồ Bàn (là kinh thành cũ của Chiêm Thành ngày trước) rồi đến tháng ba năm bính thân (1776) tự xưng làm Tây Sơn Vương và phong chức tước cho mọi người. Bấy giờ Tây Sơn đem Đông Cung ra ở chùa Thập Tháp. Đông Cung bèn trốn xuống thuyền chạy về Gia Định.
Người khách Lý Tài trước đã bỏ Nguyễn Nhạc theo giúp chúa Nguyễn, rồi sau lại phản lại, đánh chúa Nguyễn, nay nghe Đông cung trốn về, lại đem binh rước về Sài Côn lập lên làm Tân Chính Vương, tôn Định Vương làm Thái Thượng Vương để cùng lo sự khôi phục.
Năm đinh dâu (1777) Nguyễn Nhạc sai người ra xin với chúa Trịnh cho trấn thủ đất Quảng Nam, Trịnh Sâm bấy giờ cũng chán sự dụng binh, bèn nhân dịp phong cho Nguyễn Nhạc làm Quảng Nam trấn thủ, Tuyên Úy đại sứ, Cung Quận Công.
Nguyễn Nhạc được phong rồi, không phải phòng giữa mặt bắc nữa, bèn sai Nguyễn Lữ và Nguyễn Huệ đem thủy bộ quân vào đánh Gia Định. Lý Tài chống khôngh nổi phải bỏ chạy. Tân Chính Vương chạy về bến Trà (thuộc Định Tường) rồi lại chạy về Ba vát (thuộc Vĩnh Long).
Triệu Phong phủ có 5 huyện; Quảng Bình phủ có 3 huyện 1 châu. Thượng Vương thì chạy về Long Xuyên. Nhưng chẳng bao lậu Nguyễn Huệ đem quân đuổi bắt được cả Thái Thượng Vương và Tân Chính Vương, đem giết đi.
Nguyễn Lữ và Nguyễn Huệ lấy xong đất Gia Định, để tổng đốc Chu ở lại trấn thủ, rồi đem quân về Quy Nhơn. Qua năm sau là năm mậu tuất (1778) Nguyễn Nhạc tự xưng đế hiệu, đặt niên hiệu là Thái Đức, gọi thành Đồ Bàn là Hoàng Đế Thành, phong cho Nguyễn Lữ làm Tiết Chế, Nguyễn Huệ làm Long Nhương Tướng Quân.