Bấy giờ Hưng đạo vương dẫn các tương hộ vệ xa giá xuống Thiên trường, nghe Toa Đô từ vùng trong kéo ra, Hưng đạo vương tâu vua xin sai Thượng tướng Trần quang Khải đưa binh vào đóng mặt Nghệ an, giữ chặn đường hẽm, không cho Toa Đô ra, và sai Trần bình Trọng ở lại giữ Thiên trường cự nhau với quân Thoát Hoan, rồi rước xa giá ra Hải dương.
Trần quang Khải vào đến Nghệ an, chia quân phòng giữ, nhưng mà quân nhà Nguyên thế mạnh, đi đến đâu đánh tan đến đấy, lại có Ô mã Nhi ở mặt bể đánh vào. Quang Khải đương không nổi, phải lui quân ra mặt ngoài. Còn quan trấn thủ Nghệ an là Trần Kiện đem cả nhà ra hàng với Toa Đô. Toa Đô cho đưa bọn Trần Kiện về Yên kinh.
Hưng đạo vương nghe tin, sai tướng đem quân đi lẻn đường tắt đuổi theo. Khi quân Nguyên đưa Trần Kiện đến địa phận Lạng sơn, qua trại Ma lục (?), thì có người thổ hào ở đấy tên là Nguyễn thế Lộc và Nguyễn Lĩnh ở Thiên trường, Trần bình Trọng thấy quân nhà Nguyên đã đến bãi Đà mạc (ở khúc sông Thiên mạc, huyện Đông an, Hưng yên) liền đem binh ra đánh, nhưng chẳng may bi vây, phảI bắt. Quân Nguyên đưa Bình Trọng về nộp cho Thoát Hoan. Thoát Hoan biết Bình Trọng là tướng khỏe mạnh, muốn khuyên dỗ về hàng, thết đãi cho ăn uống, nhưng Bình Trọng không ăn, dỗ dành hỏi dò việc nước, Bình Trọng cũng không nói. Sau Thoát Hoan hỏi rằng: "Có muốn là vương đất Bắc không?" Bình Trọng quát lên rằng: "Tà thà làm quỉ nước Nam, chứ không thèm làm vương đất Bắc. Ta đã bị bắt thì có một chết mà thôi, can gì mà phải hỏi lôi thôi!" Thoát Hoan thấy dỗ không được, sai quân đem chém.
Thánh tông thượng hoàng cùng Nhân tông và Hưng đạo vương nghe tin Trần bình Trọng tử tiết, ai nấy động lòng thương xót.
Hưng đạo vương thấy thế nguy cấp lắm, bèn rước xa giá ra Quảng yên. Thuyền đi về đường sông Tam chỉ (thuộc châu Tiên yên), sai một tướng dẫn chiếc thuyền rồng ra cửa bể Ngọc sơn (thuộc châu Vạn ninh, tỉnh Quảng yên) làm cho nghi tình quân giặc. Tướng nhà Nguyên là Lý Hằng và Khoan Triệt sai người do thám biết thuyền ra Ngọc sơn là giả, mới dẫn quân đuổi theo đến sông Tam chỉ, Hưng đạo vương rước xa giá lên bộ đi đến làng Thủy chú rồi lại xuống thuyền ra sông Nam triều (tức Bạch đằng giang, thuộc Hải dương) rồi vaò tỉnh Thanh hóa. Bấy giờ quân Nguyên thế lắm, đóng khắp các nơi, từ vùng Bắc ninh, Thăng long, Thiên trường, chỗ nào cũng có quân đóng. Ở vùng Nghệ an lại có Toa Đô, Đường ngột Ngải, Ô mã Nhi đánh ra. Nhân tông kinh hãi, Thượng hoàng đêm ngày lo sợ. Nhà nước ngất ngưởng nguy như trứng chồng. Bọn Hoàng tộc là Trần ích Tắc, Trần tú Viên đều ra hàng Thoát Hoan cả. Chỉ có Hưng đạo vương phụng xa giá đi, trèo non vượt bể, trải gió dầm mưa, thế lực tuy cùng, nhưng vẫn bền vững một lòng, tìm kế đánh giặc, lo liệu việc nước không rối sợ lúc nào. Thật là một người có tài đại tướng, có thể cứu dân giúp nước, tiếng để muôn đời.