Nước Chiêm Thành đối với An Nam từ ngày nhà Trần lên làm vua, hai nước không có điều gì lôi thôi. Đến khi Nhân Tông đi đánh Lào trở về, thì bỏ đi tu, trước ở chùa Võ Lâm ( làng Võ Lâm, phủ Yên Khánh, tỉnh Ninh Bình), sau về ở An Tử Sơn (huyện Yên Hưng, tỉnh Quảng Yên). Năm tân sửu (1301) Thượng Hoàng đi sang Chiêm Thành sang phong cảnh, có ước gả Huyền Trân Công Chúa cho vua Chiêm là Chế Mân. Được ít lâu Chế Mân cho người đưa vàng bạc và các sản vật sang cống và xin cưới. Triều thần có nhiều người không thuận. Chế Mân lại xin dâng Châu Ô và Châu Rí để làm lễ cưới, bấy giờ Anh Tông mới quyết ý thuận gả. Đến tháng sáu năm bính ngọ (1306) cho công chúa về Chiêm Thành.
Sang năm sau (1307) vua Anh Tông thu nhận hai Châu Ô và Châu Rí, đổi tên là Thuận Châu và Hóa Châu, rồi sai quan là Đoàn Nhữ Hài vào kinh lý và đặt quan cai trị.
Huyền Trân Công Chúa lấy Chế Mân chưa được một năm thì Chế Mân mất, mà theo tục Chiêm Thành, hễ khi vua đã chết, thì các hậu phải hỏa thiêu chết theo.
Anh Tông được tin ấy, sai Trần Khắc Chung, giả mượn tiếng vào thăm để tìm kế đưa công chúa về.
Từ khi Chế Mân mất rồi, Chế Chí lên làm vua Chiêm Thành. Nhưng Chế Chí hay phản trắc, không giữ những điều giao ước trước, cho nên năm tân hợi (1311), Anh Tông cùng với Huệ Võ Vương Trần Quốc Chân, Nhân Huệ Vương Trần Khánh Dư phân binh làm ba đạo sang đánh Chiêm Thành, bắt được Chế Chí đem về An Nam và phong cho người em là Chế Đà A Bà làm vua Chiêm Thành.
Chế Chí về An Nam được phong là Hiệu Thuận Vương, nhưng chẳng được bao lâu thì mất ở huyện Gia Lâm. Vua sai đưa hỏa táng. Từ đó về sau nước Chiêm và nước Nam thành ra có điều thù oán mãi.
Năm mậu thân (1308) Nhân Tông Thượng Hoàng mất ở chùa Yên Tử Sơn. Năm giáp dần (1314) Anh Tông nhường ngôi cho thái tử Mạnh, rồi về làm Thái Thượng Hoàng ở phủ Thiên Trường đến năm canh thân (1320) thì mất.
Anh Tông trị vì được 21 năm, nhường ngôi được 6 năm, thọ 54 tuổi.