回海港虽然战事不顺，但唆都和刘整仍按照忽必烈的指示，要把佛逝建成进一步经营海外诸国的基地，其后唆都受命为占城行省长官，于是修筑木栅营垒作为占城行省驻地，又让士兵屯田耕种，解决军粮供应，准备在这里长期经营
占婆与越南本为世仇，但是在共同面临蒙元的军事威胁时，占、越暂时化敌为友，表现出某种结盟抗元的意向双方举行高层会议商讨如何应对日益严峻的越元关系，“议攻守之策之分守要害”，陈朝君臣做出决定，秘密派二百艘兵船给占城以支援其抗元斗争，两个民族面临元帝国侵略危机时不得不协同作战
忽必烈很快得知占人拒降，又风闻两国暗中交通极为光火，便派鄂州路达鲁花赤赵翥赴安南，以元军出征占城为由，“谕安南假道助军给粮”，陈上皇陈晃上表，以国小民贫、粮食缺乏为辞，仅答应在边界上的永安州提供少量的粮草供应
而此时征北的宋军‘退却’，镇南王欢脱连遭败绩，虽然阿里海牙为其顶了罪，但是依然面临失宠的危险，为了彰显自己的能力，主动要求前去征讨安南获得忽必烈的批准正当他调集兵马的时候，却被安南的探子侦知在战争一触即的情形下，升龙朝廷加紧施行两面手法八月，陈国峻集合各路陈氏王侯军队，在东步头阅兵，决定分兵把守各处要冲十一月，上皇陈圣宗派大夫陈甫、陈钧赴荆湖占城行省，请求缓师，元朝官员不允
十二月，陈甫返回河内，向陈朝君主报告说元朝的镇南王等人假称征讨占城执意要通过越境陈氏再次派出两拨使臣，其中段晏、黎贵直接赴北京进贡，向元世祖面庭申辩，乞求元廷佑护越南生灵免遭涂炭，但此时欢脱率军已，以势无挽回，段晏、黎贵反被质留于大都
元军分成两队向越南边境开进，西边一路由万户孛罗哈达儿等人率领，指向丘急岭方向；东边一路元军为主力，由万户李邦宪任先锋，镇南王脱欢亲统后军，指向可利隘方向到此时为止，元军一直打着过境越南征讨占婆的幌子，尚不能断定陈朝是否会抗拒“官军”
但是，欢脱很快就明白了，元军在各处均遭越军阴击，只能强行夺路，武力通行，元王朝与大越帝国的第二次战争爆了，脱欢大怒，立即率军攻打红河防线正月九日，元、越军隔红河展开激战，红河防线被突破后，升龙城已无险可守，好在安南国王对此早有准备，爷俩儿凭借着在第一次抗蒙战争中积累起来的逃跑经验，动作麻利，很快将京城的朝廷、仓库、百姓撤空，将一座空城留给了入侵者，同时改变战术与元军打起了游击战
元军虽数败越军，攻占河内，但战争总体形势并不乐观蒙元军队自灭宋战争以来，部队中的汉兵