Các tướng Tây Sơn được cử coi giữ Bắc Hà là Nguyễn Hữu Chỉnh rồi Vũ Văn Nhậm lần lượt tạo phán, lộng quyền. Năm 1787 và năm 1788, quân Tây Sơn phải liên tiếp ra Thăng Long tái lập trật tự. Trong đó, lần ra năm 1788 do đích thân Nguyễn Huệ chỉ huy. Tuy nhiên, trong lần này, chỉ chưa đầy một tháng lưu lại Thăng Long, Nguyễn Huệ đã thu nạp được nhiều sĩ phu tiến bộ của Bắc Hà như Ngô Thì Nhậm, Phan Huy Ích, Nguyễn Huy Tấn, Đàm Nguyễn Tuấn.., đồng thời tổ chức lại bộ máy chính quyền, lập lại trật tự dưới quyền kiểm soát của quân Tây Sơn.
Còn nhiều người trong các tầng lớp quan lại sĩ phu, thổ hào, thậm chí cả một bộ phận nhân dân các địa phương vẫn tôn phò Lê Chiêu Thống. Lực lượng “phù Lê diệt Tây Sơn” ở kinh thành Thăng Long và một số nơi nnh Kinh Bắc, Hải Dương, Sơn Nam còn khá đông. Nhiều sĩ phu, thổ hào, quan lại cũ bất hợp tác với nhà Tây Sơn. Tình hình càng trở nên phức tạp khi tập đoàn Lê Chiêu Thống đi cầu cứu và rước 29 vạn quân Mãn Thanh vào chiếm đóng Thăng Long.
Mượn chiêu bài “phù Lê diệt Tây Sơn", vua nhà Thanh là Càn Long lập tức ra lệnh cho Tổng đốc Lưỡng Quảng là Tôn Sĩ Nghị tăng quân canh giữ biên giới để phòng quân Tây Sơn tràn sang lùng bắt bọn vọng thần nhà Lê, đồng thời làm hịch và bí mật cho người sang Bắc Hà xúi giục bọn phản nghịch trong nước nổi dậy hưởng ứng quân viễn chinh. Tiếp đó, nhà Thanh quyết định điều động một lực lượng quân chính quy rất lớn sang xâm lược Đại Việt.
Gồm có quân bộ của Quảng Đông, Quảng Tây, Vân Nam và Quỷ Châu, cùng quân thủy của Quảng Đông và Phúc Kiến. Càn Long xuống chiếu cử Tôn Sĩ Nghị làm Chinh Man Đại tướng quân, thống lĩnh 29 vạn quân tiến đánh Đại Việt; cử Tổng đốc Vân Nam và Quý Châu là Phúc Khang An chuyên trách llưng thảo cho đoàn quân xâm lược.
Tháng 11 năm 1788, cuộc chiến tranh xâm lược nước ta của nhà Thanh bắt đầu. Quân xâm lược Mãn Thanh chia làm bốn đạo tiến vào nước ta. Tôn Sĩ Nghị trực tiếp chỉ huy đạo quân chủ lực Quảng Đông - Quảng Tây tiến theo hướng qua Lạng Sơn, có Đề đốc Hứa Thế Hanh làm phó tướng, Tổng binh Thượng Duy Thăng và Khánh Thành quản quân Quảng Tây, Trương Triệu Long và Lý Hóa Long quản quân Quảng Đông.
Đạo quân Vân Nam - Quý Châu do Đề đốc Vân Quý là Ô Đại Kinh chỉ huy, từ Vân Nam vượt biên ải, qua Tuyên Hóa, Tuyên Quang, Sơn Tây vào Thăng Long. Đạo quân Điền Châu do Trì phủ Sầm Nghi Đống quản lãnh kết hợp với quân Triều Châu qua Cao Bằng, Thái Nguyên vào Thăng Long. Đạo quân Khăm Châu tiến theo đường biển vào Quảng Ninh.
Quân Tây Sơn đóng ở Thăng Long bấy giờ do Đại tư mã Ngô Văn Sở chỉ huy, có khoảng một vạn binh sĩ.
Trước tình hình chính trị, quân sự bất lợi về nhiều mặt, Ngô Văn Sở thuận theo chủ trương của quân sư Ngô Thì Nhậm tạm thời rút lui vào Tam Điệp - Biện Sơn để bảo toàn lực lượng, chờ thời cơ phản công. Đây là kế sách hay: Trong tình hình cụ thể đã biết lượng thế giặc ban đầu đang mạnh mà tạm tránh giao chiến lớn, cơ động hay lượng về địa bàn chiến lược thiên hiểm, tạo điều kiện chuyển đổi thế trận chiến lược theo chiều hướng có lợi, đồng thời tạo thay đổi trong thể cờ chính trị ở Bắc Hà giải quyết thỏa đáng mối quan hệ giữa quân sự và chính trị giữa bối cảnh bất lợi thời kỳ đầu chiến tranh.
Chủ trương “cho giặc ngủ trọ một đêm rồi đuổi chúng đi” của Ngô Thì Nhậm sau này được Quang Trung khen là kế rất hay. Ngô Thì Nhậm đã biết xem xét sức mạnh chiến trường trong thế tương quan lực lượng giữa địch và ta cả về thế và lực về chính trị lẫn quân sự trên phạm vi Thăng Long và cả vùng Bắc Hà. Ông không chỉ thấy rõ hiện trạng trước mắt mà còn thấy trước khả năng chuyển biến tình thế sau này. Chọn địa bàn hiểm trở Tam Điệp - Biện Sơn làm nơi tập kết lực lượng chính là giữ chỗ hiểm không cho địch tràn qua và chuẩn bị đón đại quân Tây Sơn.
Theo đó, ngoài bộ phận nhỏ thuộc các lực lượng đồn trú ở Lạng Sơn và Kinh Bắc được bố trí để đánh kìm chân giặc dọc theo trục đường tiến quân của chúng, đạo quân các trấn phía bắc, phía đông và phía tây đều được lệnh kéo về Thăng Long và sau khi tham dự một cuộc duyệt binh lớn đều rút theo kế hoạch đã định. Khoảng một nghìn quân tinh nhuệ do Nội hầu Phan Đăng Lân chỉ huy sau trận đánh chặn quyết liệt với quân Thanh ở núi Tam Điệp không những bảo toàn được lực lượng mà còn kích động thêm sự tự mãn của binh lính giặc, đồng thời chuẩn bị điều kiện, bàn đạp thuận lợi cho cuộc phản công chiến lược.
Tối 19 tháng Một năm Mậu Thân (tức ngày 16 tháng 12 năm 1788) quân Thanh vượt sông Hồng tiến vào Thăng Long. Giành được thắng lợi một cách dễ dàng, tướng giặc Tôn Sĩ Nghị tỏ ra rất chủ quan cho việc tiêu diệt quân Tây Sơn đã như “thò tay lấy đồ vật ở trong túi”. Tự mãn trước thành quả ban đầu, Tôn Sĩ Nghị ra lệnh tạm thời ngừng tiến công cho quân sĩ nghỉ ngơi chuẩn bị ăn Tết Nguyên đán. Y tâu xin vua Thanh đặt thêm trạm vận chuyển lương thảo, tăng thêm quân số, vũ khí,... để sau Tết khoảng ngày mùng 6 tháng Giêng năm Kỷ Dậu sẽ tiến quân. Tuy rất ngạo mạn nhưng Tôn Sĩ Nghị vẫn đề phòng vì trước khi đánh Đại Việt, hắn đã nghe tin đồn Nguyễn Huệ là một anh hùng lão luyện, dũng mãnh và có tài cầm quân.
Khi tới Thăng Long, y đặt đại bản doanh ở cung Tây Long. Các đạo quân được bố trí thành thế phòng ngự tạm thời, vừa bảo vệ sở chỉ huy vừa đề phòng cuộc tiến công bất ngờ của đối phương. Đạo quân chủ lực gồm binh lính Lưỡng Quảng đóng doanh trại ở bãi cát hai bên bờ sông Nhị khoảng bến Bồ Đề, giữa có cầu phao qua lại. Đạo quân Điền Châu, Triều Châu đóng trại ở Khương Thượng. Đạo quân Vân Quý đóng ở Sơn Tây. Đạo quân Khâm Châu tiến theo đường biển, đóng ở Hải Dương.
