Sau khi Nguyễn Huệ rút quân về Nam, tình hình Bắc Hà rối loạn. Vua Lê Chiêu Thống bất tài, dựa vào Nguyễn Hữu Chỉnh để đánh dẹp họ Trịnh, nhưng lại bị Chỉnh sau đó thao túng, biến thành bù nhìn trong tay Chỉnh
Năm 1787, Nguyễn Huệ cử tướng Vũ Văn Nhậm ra diệt Chỉnh. Lê Chiêu Thống trong cơn sợ hãi đã bỏ trốn. Vũ Văn Nhậm tự ý đưa Lê Duy Cẩn – một con cháu nhà Lê - lên làm chức Giám quốc bù nhìn. Nhậm vốn là tướng của chúa Nguyễn bị Tây Sơn bắt được rồi lại dùng, nay được dịp ra Bắc thao túng mọi việc, rất mất lòng dân.
Để ổn định tình hình Bắc Hà, tháng 5/1787, Nguyễn Huệ đích thân đem quân ra Bắc, vào thẳng dinh Bắc Trấn, trị tội Vũ Văn Nhậm. Lòng dân Thăng Long lại tạm thời được ổn định. Đây là lần thứ hai, Nguyễn Huệ ra Thăng Long. Là người biết trọng dụng nhân tài, Nguyễn Huệ đã tỏ thái độ trân trọng đối với giới sĩ phu Bắc Hà. Nhiều người được yết kiến người anh hùng áo vải, thực lòng ngưỡng mộ, tự nguyện hợp tác với Tây Sơn để lo việc dân việc nước. Ngô Thì Nhậm, Phan Huy Ích, Võ Huy Tấn, Đặng Tiến Đông là những người như vậy.
Cũng năm 1787 sau khi bỏ chạy khỏi Thăng Long, Lê Chiêu Thống đã trốn thoát sang Trung Quốc. Trên bước đường cùng, vì quyền lợi cá nhân ích kỷ, Chiêu Thống đã phản bội tổ quốc, cầu cứu nhà Mãn Thanh để chúng được dịp lấy danh nghĩa phò Lê đưa quân sang xâm lược nước ta với 29 vạn quân, chia làm 3 đạo ồ ạt tiến vào miền Bắc.
Ngô Thì Nhậm nghĩ ra kế chủ động rút khỏi Thăng Long đưa quân bộ về đóng ở Tam Điệp (Ninh Bình), quân thủy về đóng ở Biện Sơn (Thanh Hóa) lập thành phòng tuyến bảo toàn được lực lượng, đưa tin cấp báo vào Phú Xuyên, đợi lệnh quyết định của Nguyễn Huệ.
Phía Nam là một hệ thống đồn lũy mà cứ điểm then chốt là đồn Ngọc Hồi, số quân đóng có 3 vạn, do Hứa Thế Hanh, Phó tướng của Tôn Sĩ Nghị chỉ huy.
Phía Tây Nam, một đạo quân khác do Thái thú Điền Châu là Sầm Nghi Đống chỉ huy, đóng đồn chính ở Khương Thượng Sau khi chiếm được Thăng Long, Tôn Sĩ Nghị kiêu căng tự mãn, cho quân mặc sức cướp bóc, hãm hiếp. Cả kinh thành náo loạn.
Bộ mặt xâm lược của quân Thanh và bộ mặt phản dân hại nước của Lê Chiêu Thống và bè lũ đã lộ rõ. Sĩ phu và nhân dân Bắc Hà vô cùng thất vọng và căm phẫn, chỉ chờ dịp được lãnh đạo nổi dậy.
Ngày 21/12/1788 (tức 24 tháng 11 âm lịch Mậu Thân) Nguyễn Văn Tuyết vào cấp báo, đến Phú Xuân (Huế ngày nay).
Ngay ngày hôm sau, 22/12/1788 (tức 25 tháng 11 Mậu Thân), chỉ có 6 ngày sau khi quân Thanh vào chiếm Thăng Long, tại Phú Xuân (Huế) Nguyễn Huệ đã làm lễ lên ngôi Hoàng Đế, lấy hiệu là Quang Trung, lập tức chỉnh đốn binh mã lên đường ra Bắc tiêu diệt quân ngoại xâm.
Lời dụ này đã thể hiện rõ mục đích cuộc tiến quân (bảo vệ các truyền thống văn hóa dân tộc như các tục để tóc dài, nhuộm răng đen khác Tàu) và quyết tâm đánh giặc đến cùng (đánh cho kẻ xâm lược không kịp trở tay, thân không còn mảnh giáp) và khẳng định chủ quyền quốc gia của Việt Nam (đánh cho lịch sử muôn đời biết rằng nước Nam anh hùng này là nơi đất có chủ).
Đoàn quân Quang Trung ra Bắc bằng bước đi thần tốc, ngày 15/1/1789 (tức 20 tháng Chạp năm Mậu Thân) đến Thanh-Nghệ nhận thêm quân tình nguyện, 10 ngày sau, ngày 25/1 tức 30 tháng Chạp, đúng giao thừa năm Kỷ Dậu, đã mở màn chiến dịch đại phá quân Thanh ngay trên đất Thăng Long, mở cửa vào ở phía Nam và phía Tây.
Đêm mồng 3 Tết bao vây đồn Hạ Hồi (Thường Tín), buộc quân địch phải bỏ giáo xin hàng, rồi tiến quân ngay lên đồn Ngọc Hồi (Thanh Trì) chỉ cách Thăng Long 14 km.
Mờ sáng ngày mồng 5 Tết, quân Tây Sơn do đích thân Vua Quang Trung chỉ huy đánh một trận hỏa công, thiêu cháy hoàn toàn đồn Ngọc Hồi của quân giặc, mở đường tiến thẳng vào thành Thăng Long.
Cùng mờ sáng mồng 5 Tết Kỷ Dậu, cánh quân của Đô đốc Long chỉ huy theo đường núi tiến ra tập kích đồn Khương Thượng (tức đồn Đống Đa) phá vỡ đồn Khương Thượng rồi qua ô Thịnh Quang (nay là ô Chợ Dừa) thọc sâu vào thành Thăng Long, lao thẳng tới Đại bản doanh của chủ tướng giặc Tôn Sĩ Nghị ở Cung Tây Long. Tôn thất trận, bỏ chạy qua cầu phao, rút về nước. Cầu bị gãy vì quá tải, hàng ngàn quân bị đẩy xuống sông mà chết.
Kể từ ngày 16/12/1788, khi tên lính Mãn Thanh đầu tiên đặt chân lên đất Thăng Long, cho đến ngày 30/1/1789 (tức mồng 5 Tết năm Mậu Thân), khi kinh thành Thăng Long được giải phóng, quân Thanh đã chiếm giữ Thăng Long tổng cộng được 45 ngày và cuối cùng khi Vua Quang Trung dẫn đầu đoàn hùng binh vào quét sạch quân thù xâm lược, thì tấm giáp bào của nhà Vua đã xạm đen màu khói súng.
Với tinh thần nhân đạo, nhà Vua cho chôn cất mấy vạn quân xâm lược thành 7 gò đắp cao, nay còn lại 1 gò là gò Đống Đa, để làm nơi di tích trận đánh.
Cũng bên cạnh gò Đống Đa, nhân dân đã xây dựng nên ngôi chùa nay được gọi bằng cái tên nôm na là Chùa Bộc, trong có ngôi tượng quý, tượng nhà Vua anh hùng ngồi xổm với một cận thần (?) trong một tư thế giản dị, thân mật, rất dân dã, xứng đáng là biểu trưng của người anh hùng từ nhân dân mà ra.
Qua khói lửa chiến tranh, Thăng Long đã sống trong những giây phút hào hùng, nhưng cũng bị tàn phá khá nặng nề. Văn Miếu-Quốc Tử Giám cũng không tránh khỏi, nhà che bia bị đốt, bia có tấm bị đạp đổ lúc hỗn quân hỗn quan. Dân Trại Văn Chương (nay là phường Văn Chương) đau lòng dâng sớ lên Vua Quang Trung xin được sửa chữa. Thủ phạm chắc không phải là quân Tây Sơn lúc ấy đang tập trung vào nhiệm vụ chiến đấu đánh địch, nhưng Vua Quang Trung khi phê sớ đã dùng mấy câu thơ tự nhận lỗi về phía mình: