Sau khi thua trận Lê Văn Thịnh rút quân về Phú Xuân dựa vào bờ nam sông Hương lập trận cố thủ. Hai bên dàn trận hai bên bờ sông Hương lúc này quân nhà Nguyễn có tổng cộng hai vạn quân. Bên Tây Sơn có năm vạn quân gồm bộ binh, tượng binh, kỵ binh, và pháo binh. Lúc này thủy quân Tây Sơn đang tấn công mấy đồn ngoài cửa biển Thuận An để ngược sông Hương vào tiến thành Phú Xuân .

Thế trận đang giằng co thì đột nhiên một sự kiện phát sinh làm xoay chuyển hoàn toàn thế trận. Số là Lê Văn Thịnh dẫn các tướng lĩnh và tùy tùng đi quan sát trận địa và thế trận Tây Sơn. Với khoảng cách bốn cây số cách một con sông lớn được canh phòng nghiêm ngặt Lê Văn Thịnh cho rằng khoảng cách rất an toàn không có vũ khí nào có thể sát thương được. Đang quan sát doanh trại Tây Sơn và bàn với các tướng kế ngăn không cho quân Tây Sơn tràn sang bờ Nam, Lê Văn Thịnh hoàn toàn không ngờ rằng hành động của mình bị quân do thám Tây Sơn phát hiện, rất tự tin nói các tướng sĩ.

- Chỉ cần cố gắng cầm cự một, hai tháng đại quân từ trong Nam sẽ cứu viện lúc đó quân Tây Sơn sẽ không thể chiếm được thành.

Khi đang bàn chuyện với các tướng sĩ đột nhiên nghe có tiếng rít lạ tai, sau đó mấy tiếng nổ lớn rung chuyển mặt đất. Sau khi khói bụi tan đám lính theo hầu đứng gần đó thấy một hố sâu lồi lõm xác người, ngựa ngổn ngang máu me văng tứ tung. Lê Văn Thịnh bị trúng mảnh đạn vào bụng bị thương nặng, Phó tướng Dương văn Tham, quản cơ Từ Đạt phụ trách doanh súng thần công và một số tướng lĩnh khác tử thương … quân hộ vệ vội vàng liều chết đưa các tướng bị thương vào Thành trong lúc làn đạn cối bắn đuổi dồn dập. Nguyên do khi tin báo về Thịnh cho đội súng cối 120 ly lúc này được đặt trên lưng voi ( do súng rất nặng khó di chuyển) âm thầm tiến ra phía trước. Quân do thám nhà Nguyễn cũng thấy mười con voi di chuyển cũng nghĩ không có gì nguy hiểm, khi mười khẩu súng do những binh lính từng có kinh nghiệm ở chiến trường Lũy Thầy phụ trách điều chỉnh thước ngắm ở khoảng cách bốn cây số và khai hỏa một viên may mắn rơi trúng vào đội hình của Lê Văn Thịnh làm cho mười người trúng đạn rơi xuống ngựa. Việc các chỉ huy cấp cao bị thương vong là một đòn đánh mạnh vào tâm lý quân Nguyễn. Ngay lập tức Thịnh cho quân vượt sông tấn công dưới sự yểm trợ của súng cối, quân Nguyễn mất tướng chỉ huy chống cự yếu ớt rồi rút toàn bộ vào Thành Phú Xuân. Thịnh cho quân bao vây ba mặt chừa mặt phía Nam. Cơ súng cối 120 ly xuất trận đầu tiên đã lập chiến công vang dội, người lính bắn viên đạn đó lập tức được thăng chức cai đội.

Buổi chiều hôm đó trong thành các tướng còn sống sót tụ họp, cao nhất chỉ còn quản cơ binh Thăng phụ trách quân lương và mấy viên chưởng cơ. Thăng ra lệnh cho một viên chưởng cơ đưa Lê Văn Thịnh và một số tướng bị trọng thương rút lui ngay trong đêm, còn mình và các tướng ở lại giữ thành.
— QUẢNG CÁO —

Sáng hôm sau nhân có mưa lớn Thịnh phát lệnh tấn cổng thành phía Bắc, khi súng cối 120 ly và 80 ly nổ dồn dập có viên rơi trúng kho thuốc súng gây nổ rung chuyển mặt đất cột khói đen cuồn cuộn bay cao hàng chục mét làm quân Nguyễn hoảng loạn. Đạn súng cối rơi trên mặt thành làm thành rung chuyển, đất đá bay tứ tung , các mảnh thân thể người văng tứ tung. Quân Tây Sơn ào ạt tấn công thành, bắc thang leo lên và tung lựu đạn lên mặt thành. Tượng binh chở lính tới gần bắn súng trường áp chế, những khẩu cối 120ly chở trên lưng voi liên tục khai hỏa lên mặt thành, quân nhà Nguyễn gặp mưa lớn các súng điểu thương và thần công gặp khó khăn khi khai hỏa. Hai bên đánh nhau đến trưa thì quân Tây Sơn phá được của Bắc tràn vào trong thành. Đến cuối giờ chiều thì làm chủ toàn bộ thành Phú Xuân. Vậy là sau năm năm thành Phú Xuân lại về tay nhà Tây Sơn. Sau này các sử gia đều coi thất bại nhà Nguyễn ở thành Phú Xuân là bài học về sự chủ quan trong tin tức tình báo về vũ khí của đối phương.

Trên đà thắng lợi, Thịnh cho Võ Văn Dũng chỉ huy thủy quân vòng qua đèo Hải Vân đánh các đồn An Hải, Điện Hải sau đó bao vây phía Nam đèo Hải Vân lúc này có ba nghìn quân canh giữ. Trần Quang Diệu và Đô đốc Bùi Thị Xuân, Đô đốc Vũ Thành Công bao vây đèo từ phía Bắc. Sau nửa tháng bao vây sau đó phát lệnh tấn công dùng súng cối liên tục oanh kích, thậm chí dùng hỏa hổ đốt nửa ngọn núi quân đóng trên Đèo đã đầu hàng.

Thịnh chia quân làm hai cánh do Võ Văn Dũng chỉ huy thủy quân, Trần Quang Diệu chỉ huy bộ binh tiếp tục xuôi nam tấn công nhằm chiếm lại thành Qui Nhơn. Bản thân mình thì đóng tổng hành dinh tại Hội An cùng với Ngô Thì Nhậm để ổn định tình hình nhằm phục hồi việc buôn bán ở thương cảng này.

Lúc này tin dữ báo về triều đình nhà Nguyễn ở Gia Định. Nguyễn Ánh cho triệu tập gấp các quan ở Ngự thư phòng. Trên bàn là mấy khẩu súng kiểu 1874 Lê Văn Thịnh cướp được trong trận Lũy Thầy cho gửi về. Nguyễn Ánh hỏi Nguyễn Khâm phụ trách Bộ Công.
- Mấy ngày qua ngươi cho người mang súng về nghiên cứu kết quả thế nào.
Nguyễn Khâm tâu
— QUẢNG CÁO —


- Muôn tâu Hoàng thượng thần đã cho vời những thợ đúc súng giỏi nhất về nghiên cứu có cả mấy thợ người Pháp. Mọi người đều cho rằng súng này có thể chế tạo được nhưng khó khăn nhất là vấn đề hạt nổ của viên đạn, hiện chưa biết Tây sơn dùng kỹ thuật gì để chế tạo. Chế tạo được súng mà không chế tạo được đạn thì cũng vô ích.

Nguyễn Ánh nổi giận nói
- Mấy thằng ăn hại, người ta chế tạo được mấy vạn khẩu súng từ mấy năm nay rồi, giờ các ngươi chỉ có bắt chước thôi mà không được. Hạn cho ngươi hai tháng nữa nếu không chế tạo thành công thì mang đầu đến gặp ta.
Tiền quân phó tướng Trương Tấn Bửu là một người được Nguyễn Ánh tin cậy tiến lên thưa.
- Muôn tâu hoàng thượng, tình thế hiện nay đang nguy ngập, quân Tây sơn với lợi thế về hỏa khí đang tiến đánh như chẻ tre. Thần xin dâng một kế gọi là “ Xua hổ nuốt sói “ để giải thế nguy trước mắt.

Khi Nguyễn Ánh hỏi kế sách Bửu tâu.
— QUẢNG CÁO —


- Theo ý của thần, ta cho người mang khẩu súng này sang nhà Thanh, cho người lo lót các quan đại thần để họ xúi giục vua Thanh yêu cầu nhà Tây sơn phải cống nộp vài nghìn khẩu súng này cùng các thợ giỏi làm súng. Vua Gia Khánh sau khi nối ngôi cha vẫn có ý muốn phục thù với nhà Tây Sơn, Tổng đốc Lưỡng Quảng Phúc An Khang cũng có dã tâm không nhỏ nếu Cảnh Thịnh không đáp ứng họ sẽ trở mặt lúc đó quân Tây Sơn hai đầu thọ địch thì là cơ hội tốt cho Bệ hạ, nếu Cảnh Thịnh đáp ứng thì qua đó bệ hạ cũng có thể mua được súng, nhưng theo thần Cảnh Thịnh đáp ứng là rất thấp.

Nguyễn Ánh gật đầu khen hay lập tức cho người thi hành kế sách. Nguyễn Ánh nói

- Tháng trước Lê Văn Thịnh có gửi mật thư về nói với ta có an bài một quân cờ ở Hội An hy vọng trời không phụ lòng ta.