兀良合臺出兵安南
元憲宗七年(1257年)八、九月間，蒙古派使者勸說安南國王陳日更歸附。安南面對蒙古的蠻橫無理，不但沒有妥協，反而把派來要挾的使者監禁起來。同時，陳太宗著手做迎戰的準備。“九月， 詔左右將軍，將水步軍御邊，受國峻節制。冬十一月，令天下修繕器械”
蒙軍在兀良合臺的率領下，駐紮在交趾北邊。因派遣的兩名使者久未歸來，遂決定採取軍事行動。“冬月， 進兵壓境，國主陳光炳(陳日雯)隔江列陣，象騎步卒其盛。公分軍三隊濟江，選鋒徹徹都從下渡先濟，大帥居中，次駙馬懷都”。蒙軍沿著紅河流域南下入侵安南，兀良合臺對進攻方略做了周密的佈署，雙方交戰，蒙古軍攻勢凌厲，安南國王陳日更抵擋不住兀良合臺軍隊的強勢攻擊，按黎輔陳(即黎秦)的計謀撤退到扶魯。蒙軍破壞了扶魯橋，陳軍在袈蘆河南岸建立起新的防線，繼續箝制蒙軍。蒙軍依仗其優勢兵力渡過袈蘆河，對陳軍再次發動猛烈進攻。
陳朝為了保全力量，暫時撒離京城舁龍，沿著紅河而下，退守在天幕地區。蒙古軍擊敗安南水陸兩路兵，直入安南國都。蒙古軍佔領了舁龍，但得到的只是一座空城，只“得前所遣使於獄中，以破竹束體入膚，比釋縛，一使死，因屠其城”。蒙軍因“氣候鬱熱，乃班師”，只在異龍停留九日。“蒙軍相信他們能輕易地攻克越南”即速戰速勝的戰略破產了。
陳軍趁蒙軍缺糧，不適應南方溼熱氣候疾病流行，班師回朝時，展開了反攻。陳軍全力圍攻東步頭(紅河東岸，今屬河東常信轄)，“二十四日，帝用太子御樓船，進軍東步頭，逆戰大破之。元軍循歸到歸化寨，寨主何俸召集蠻人襲擊，又大破之”。蒙軍受到嚴重損失，不得不放棄東步頭而撤退，在撤退途中，又遇到歸化(屬富壽的滔河地區)人民自發組織起來的團體的狙擊。元良合臺率領殘餘的蒙軍撤回雲南。
脫歡出兵安南
至元二十一年(1284年) ，鎮南王脫歡自荊湖(今湖北)出發，經衡山、永州、邕州、思明州，於十二月抵達安南北邊之祿州。“師次其境，諭使開道給糧，以觀其所為”。日炬言:“其國至占城，水陸非便”。
安南佈置軍隊對元軍進行狙擊，在此之前，安南已做了積極備戰工作。陳朝廷的主力軍隊以及地方軍隊和王侯的軍隊在數量和質量方面都得到迅速加強，並從各階層中提拔了一些有軍事才能的人來指揮軍隊。在京城和各交通要道組織了多次的演習和閱兵。興道王陳國峻寫了一篇《檄將士文》. (9) 檄文是一篇詞意殷切的號召書，它點燃了將士心中熱愛祖國和仇恨敵人的熊熊烈火，激勵著每個人起來為大義而戰鬥。檄文從將士傳到了全軍，催促著戰士們做好準備，為國捐軀，以保衛祖國山河、民族的生存和尊嚴。在檄文的鼓勵下，士兵們在自己的手臂上剌了“殺韃”二字(韃或韃靼Tatar或Tartar的譯音，當時泛指蒙古人)，陳朝的主力部隊已經在各戰鬥據點佈防，各村莊的青年們自己武裝起來，建立了鄉丁隊伍，以保衛家鄉，並跟朝廷的軍隊配合。其中特別值得一提的是陳朝一位年僅十五歲的懷文侯陳國瓚。據《越南歷史》載:
懷文候陳國瓚才十五歲，所以沒有讓他參加討論殺敵救國的平灘會議。他內心感到委屈，不覺捏爛手中握著的柑子。後來，他組織了一支包括家奴和親屬在內的千多人的軍隊。在繡著“破強敵報皇恩"六個金字的旗幟下，這支英雄少年指揮的軍隊進行了英勇戰鬥，經常衝鋒在前，多次使敵軍喪魂落魄。
一個年僅十五歲的少年都招兵買馬，日夜訓練，積極投身於抗擊元軍的備戰中，安南人民抵抗元軍之堅決由此可見一斑。
元朝方面，鑑於第次戰爭的經驗，部隊中增加了一些曾參加過征服南宋和習慣於在中國南方作戰的高級將領，軍隊的人數也大大增加。據《大越史記全書》載為五十萬人。這次戰爭，元軍進行了周密的部署。兵分兩路進攻安南。一路是由脫歡直接指揮的主力軍，從廣西猛攻諒山地區，另一路在南部戰場，唆都的軍隊從佔婆出發進攻義安地區。元朝準備實行南北夾攻。
戰爭分為三個階段：第一階段，元軍節節勝利，安南軍或退或降，日恆退走後；戰爭進入第二階段，相峙階段。到了四月份，形式發生逆轉，也就是安南軍的反攻階段，到第二年四月份，己經疲於奔命長達半年，此時安南的氣候又漸漸轉熱，元軍傷病增多。安南軍方面，情況卻在慢慢好轉，形勢對他們變得有利起來。安南軍雖屢次失敗，然而兵力漸漸增多。
四月份鹹子關戰役，成為兩軍戰局的轉折點。因這場戰役，而徹底失去了聯繫。安南軍獲得勝利，軍心士氣大振，轉被動為主動，開始向元軍發起反攻，從此一個勝利接著一個勝利。此時脫歡所率軍已疲憊，又接連失敗，遂有向北撤退的想法。
最後脫歡率殘軍向思明方向撤退，興武王獻領兵追擊，最後，只剩下一小部分殘軍返回思明。至此第二次戰爭到此結束。
脫歡再次出兵安南
至元二十三年(1285年)，基於緩解民力之考慮，以便能以優勢兵力再度攻打安南，忽必烈下令罷徵。第二年，忽必烈即下令發兵再度征討安南，且做了周詳的安排，準備了大量糧草、兵器和船隻，行軍也很謹慎。
忽必烈下令取消早己準備好的侵略日本的計劃，以便集中力量攻打安南。他緊急調動了一支擁有十萬多人的龐大的遠征軍。這一次，除步兵和騎兵外，還注意加強了水兵和組織了一支運糧船隊。鎮南王脫歡再一次當了遠征軍的總指揮。脫歡率領軍隊從欽、廉二州進發到達思明州;張玉率領兵士二萬名護送糧食和器械。程鵬飛和奧魯亦帶領兵士兩萬人從陸路進發，烏馬兒和樊楫由海路進軍。同時，張文虎從海路運輸十七萬石糧食接濟大軍。可以說元朝這次戰爭的準備工作的周密程度遠遠超過了前兩次，特別是前兩次戰爭遇到的糧食短缺問題，這次也考慮到了，安南此次所面臨戰爭的難度更大了。
十一月，鎮南王脫歡抵達廣西思明，攻擊行動於是開始。大軍分自水路、廣西陸路、雲南陸路三方面合擊。總共大小十八戰，最後至安南國都，抵都城下，敗其守兵，陳日炬父子棄城退走。
至元二十五年，日恆父子採用前兩次戰爭的辦法—打不過就逃，再次退入海中，以消耗元軍的力量。每次退入海中，元軍總是追不止，不知日恆父子等藏於何處。與前兩次戰爭的過程都同出一轍。一開始，元軍鋒頭很勁，節節勝利，安南軍則節節敗退，然後，安南國王留下空城逃入海中，不知所蹤，元軍只好等待，在等待中，耗盡兵力。然後，安南軍乘元軍消耗殆盡時，適時反攻，取得勝利。
於前兩次戰爭的經驗：元軍此次做了充分的準備，為防止在相峙階段出現缺糧問題，戰爭伊始就準備了充足的糧食。但計劃不如變化，在運糧的時候，烏馬兒急攻輕進，不顧糧船在後，使糧船落入敵手。元軍再度面臨缺糧的危機。
元軍面臨缺糧問題，天氣漸熱，日恆父子又逃入海中不知所蹤，元軍將士有北退之意。元軍糧食被安南軍截斷，現在又以詐降來拖延時間。使元軍駐紮在無城市的地方，糧罄人減，士氣低落，險要地區盡失，時刻面臨被包圍和進攻的危險。為了避免全軍覆沒，脫歡下令班師，決定分兵兩路，從水路和陸路撤退回國。
陳朝軍此時也做好了截斷元軍退路的準備。一方面在邊境上，陳朝軍隊加緊防守，截斷元軍的聯絡線；另一方面，陳國峻則在白藤江進行佈置，邀擊元軍。在鎮南王宣佈班師時，水道將校曾勸阻不要走水道，但未被採納，以致水軍在白藤江傷亡慘重，基本上全部被消滅。此此，元軍第三次征討安南，宣告結束。
三次戰爭的看法
元朝三次攻打安南，均以無功而返。第一次攻打安南是因為繞道雲南廣西攻打南宋，安南又與雲南廣西接界，元朝認為安南是一個小國家，先派出使者招降，安南扣留了元朝的使者，引發了兩國之間的第一場戰爭。
第二次攻打安南是因為位於安南南邊，己歸附元朝的占城發生“既服且叛”事件，“至元1282年十月，朝廷以占城國主李由補刺者吾曩歲遣使來朝，稱臣內屬，遂命左臣唆都等即其地立省以撫安之。但是元朝又擔心安南與占城暗地裡勾結，元朝的擔心不是沒有道理的，南宋滅亡時，“諸 文武臣流離海外，或仕占城，或婿交趾，或別流遠國。”以流寓安南、占城者為多，不少養晦待時，以興復宗廟為念。
安南與占城庇護宋室遺民，一方面是因為民族文化認同，安南與鄰邦古代為南越地，秦漢時皆置郡縣，宋太祖開寶六年(973年)，丁部領統交趾，淳熙元年(1174年)，宋封李天行為安南國王，傳位與女婿陳日雯，《大越史記全書》 言陳氏先世為閩人，可見安南與中國王朝關係之密切。另一方面是因為與本身利益有關，宋室遺民的到來，對於反元之地方勢力有鼓舞作用，出現了不少抗拒蒙古的組織與行動。所以元朝提出假道安南攻打占城，並且要求安南助兵助糧。安南在忽必烈即位後，納款入貢並接受達魯花赤之控制，但是二十餘年來，屢屢抗拒元朝的要求，此次抗拒元朝的假道，引發至元二十年(1284年)和至元二十四年(1287年)兩次大軍南伐，然亦未臣服。
元朝攻打安南的另外一個重要原因是忽必烈推行擴張政策，欲征服東南亞，因為安南的地理位置因素，征服安南變得首當其衝。元朝曾試圖以大國之威讓安南臣服，先是設置達魯花赤，後又提出“六事”。除了達魯花赤為強制實施以外，其餘的五事，安南拒不執行。最終導致武力戰爭的爆發。
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