Tháng 12-1287, vua Nguyên lệnh cho Thoát Hoan chia 60 vạn quân thành 3 đạo tiến đánh Đại Việt lần thứ 3. Tháng 2-1288, quân Nguyên công phá thành Thăng Long. Trần Quốc Tuấn tiếp tục thực hiện kế sách “vườn không nhà trống” cất giấu lương thực và tổ chức tập kích vào quân lương của giặc. Bị đánh khắp các mặt, lại thiếu quân lương nên Thoát Hoan quyết định rút lui khỏi Đại Việt. Tháng 4-1288, Ô Mã Nhi dẫn cánh quân thủy chạy ra biển nhưng bị Trần Quốc Tuấn chặn đánh tại sông Bạch Đằng theo kế sách của Ngô Quyền năm xưa. Sau chiến thắng tại Bạch Đằng, Trần Quốc Tuấn tấn công vào quân của Thoát Hoan. Ngày 19-4-1288, Đại Việt sạch bóng quân thù, còn quân Nguyên rơi vào thời kỳ suy yếu.
3 lần chiến thắng quân Nguyên - Mông là một trong những trang sử hào hùng nhất trong quá trình dựng nước và giữ nước của dân tộc ta. Bởi trong vòng 30 năm, quân dân ta đã 3 lần đánh thắng đội quân xâm lược hùng mạnh và hung hãn nhất thời đó, bảo vệ quyền độc lập tự chủ của đất nước, góp phần bảo vệ nền độc lập của các nước Đông Nam Á. Chiến thắng quân Nguyên - Mông là bài học vô giá về sự đoàn kết, trí tuệ tuyệt vời của cha ông ta trong chống giặc ngoại xâm.