Năm 1376, Chế Bồng Nga lại một lần nữa mang quân bắc tiến. Vua Trần là Trần Duệ Tông sai Đỗ Tử Bình dẫn quân đi đánh. Chế Bồng Nga sai người sang xin dâng 10 mâm vàng xin giảng hòa. Nhưng Tử Bình giấu vàng đi, lại tâu về triều rằng vua Chiêm kiêu ngạo không thần phục. Vua Trần nổi giận, mới chuẩn bị quân mã để nam tiến. Tháng 1 ÂL năm 1377, quân Trần dẫn quân đi dọc theo bờ biển, tiến đến Cầu Đá ở cửa Thị Nại (Quy Nhơn), đánh lấy đồn Thạch Kiều rồi tiến tới kinh thành Đồ Bàn nước Chiêm. Chế Bồng Nga lập đồn giữ ngoài thành, rồi cho người đến trá hàng, nói với Trần Duệ Tông rằng Chế Bồng Nga đã bỏ thành trốn. Vua Trần mắc mưu, liền thúc quân tiến vào thành. Quân Chiêm tứ phía phục binh đổ ra đánh, chia cắt quân Trần ra từng đoạn khiền quân Trần đại bại, mười phần chết đến bảy, tám phần. Vua Trần bị hãm trong vòng vây, bị trúng phải tên mà chết. Một hoàng thân nhà Trần là Ngự Câu vương Trần Húc đã ra đầu hàng quân Chiêm.
Chế Bồng Nga, lên ngôi vua niên hiệu Hồi giáo: Sultan Zainal Abidin (như Thổ Nhỹ Kỳ)
Chiếm Thăng Long lần 2 và 3 (1378)
Chế Bồng Nga thừa thế thắng, đem quân đánh đuổi đến tận Thanh Nghệ, đánh tan quân nhà Trần rồi vào kinh đô cướp phá suốt một ngày. Đến khi ra khơi quay về nhà, chiến thuyền của Chiêm Thành bị bão đắm mất nhiều nhưng những đồ cướp được cũng đủ để tiến cống nhà Minh trong năm đó. Chế Bồng Nga lại gả con gái cho Ngự Câu vương Trần Húc rồi tháng 5 năm 1378 đưa y về Nghệ An phong làm trấn thủ và tiếm xưng vương hiệu. Đến tháng 6, Chế Bồng Nga lại đem binh vượt sông Đại Hoàng đánh tan quân của Đỗ Tử Bình, chiếm lấy kinh đô Thăng Long hạ nhục quân Bắc bằng cách bắt quan kinh doãn là Lê Giốc phải sụp lạy nhưng Lê Giốc không chịu nên ông đã cho người giết chết. Lần này quân Chiêm lại cướp bóc được rất nhiều. Vua Nghệ Tông chỉ còn nước đem các vàng bạc châu báu giấu trong núi Thiên Kiến và động Khả Lăng.
Chế Bồng Nga, chinh phạt bắc Việt
Chinh phạt Nghệ An - Thanh Hóa
Lãnh thổ nằm dưới quyền kiểm soát của Chế Bồng Nga năm 1380
Năm 1380, Chế Bồng Nga lại một lần nữa đem quân bắc phạt, ông cho tuyển binh ngay tại vùng Tân Bình và Thuận Hóa, rồi sau đó đã đánh chiếm Nghệ An vào tháng 3, chiếm Thanh Hóa vào tháng 4. Thượng hoàng Nghệ Tông sai Lê Quý Ly, Đỗ Tử Bình đem quân đón đánh quân Chiêm khiến Chế Bồng Nga phải rút quân về. Tuy Chế Bồng Nga bị thua nhưng ở thời kỳ này các châu Nghệ An, Thuận Hóa, Tân Bình vẫn thuộc về người Chăm, còn quan quân nhà Trần thì sợ người Chiêm, đến bài vị, thần tượng của các bậc tiên vương ở các lăng Quắc Hương, Thái Đường, Long Hưng, Kiến Xương cũng phải đem giấu đi vì sợ bị phá.
Chiếm Thăng Long lần 4 (1383)
Giữa năm 1383, Chế Bồng Nga lại đích thân dẫn quân Bắc phạt. Lê Quý Đôn mô tả:...
"vua ra vào Việt Nam như đi vào chỗ không người, chỉ trong mấy năm đến phá kinh đô 3 lần, làm cho vua tôi phải kinh hoàng". Chế Bồng Nga chiếm giữ Thăng Long, đến năm 1383. Chế Bồng Nga trước đó đã tiến cống hậu hĩ hàng năm cho nhà Minh, nên vua Minh làm ngơ, không can thiệp. Đến năm 1386, Minh Thái Tổ hạ chiếu viết thư cho Trần Nghệ Tông cho hay sắp đem quân bình định Chiêm Thành và ra lệnh cho Đại Việt sửa soạn 100 thớt voi cùng các trạm lương thực suốt từ Vân Nam tới Nghệ An. Nhà Trần không lấy gì làm phấn khởi trước đề nghị này, lại sợ quân Minh có ý đồ xâm chiếm Đại Việt nên vội vàng thoái thác. Cùng năm đó, vua Minh cho sứ giả đưa con trai Chế Bồng Nga sau khi ông này sang tiến cống 54 thớt voi về nước. Năm sau người Chăm lại đem cống 51 con voi, trầm hương và sừng tê và được tiếp đãi rất trọng thể.
Hình 6. Quân Champa tấn công Thăng Long. (Tranh từ Pháp Luật VN).
Bắc phạt lần 5
Năm 1389, Chế Bồng Nga lại đưa quân sang đánh Đại Việt. Thượng hoàng Nghệ Tông sai Lê Quý Ly cầm quân chống giặc. Lê Quý Ly nghênh địch hơn 20 ngày, kéo hết thuyền lên bờ để đợi. Chế Bồng Nga đóng ở thượng nguồn sông Lương, cho đắp đập ngăn sông ở phía thượng lưu và đóng cọc dày đặc để chống cự. Sau đó, ông bố trí tượng binh và bộ binh mai phục, rồi giả vờ bỏ đi, Lê Quý Ly mắc mưu đem quân truy kích không ngờ bị trúng kế. Chế Bồng Nga hạ lệnh cho phá đập nước, cho voi trận xông ra đánh. Quân Trần bị thiệt hại nặng nề, tướng chỉ huy quân Hữu Thánh Dực là Nguyễn Chí bị bắt sống, nhiều tướng chết trận. Lê Quý Ly để tuỳ tướng Phạm Khả Vĩnh ở lại cầm cự cùng với Nguyễn Đa Phương chỉ huy quân Thánh Dực còn mình thì trốn về kinh đô. Nguyễn Đa Phương và Phạm Khả Vĩnh biết thế yếu không chống cự nổi cũng rút quân về. Chế Bồng Nga đuổi theo đến Hoàng giang, Nghệ Tông sai đô tướng là Trần Khát Chân đem binh chống giữ. Vua tôi nhà Trần ôm nhau khóc mà từ biệt đủ biết là họ đã khiếp sợ đến chừng nào. Trần Khát Chân kéo quân đến Hoàng giang, thấy nơi đây không thể bố trận, mới đem quân đóng ở sông Hải Triều.
Đến tháng 1 năm 1390, Chế Bồng Nga đem hơn 100 chiến thuyền đến thị sát trên sông Hải Triều. Hoàng đệ là Trần Nguyên Diệu đem quân bản bộ ra hàng vua Chiêm với hy vọng được người Chăm đưa lên làm vua. Cùng lúc đó, một nhà sư là Phạm Sư Ôn nổi lên đánh chiếm kinh đô, thượng hoàng và vua phải bỏ kinh đô mà chạy, cho triệu tướng Hoàng Thế Phương đang đóng ở Hoàng giang ra cứu. Không may cho Chế Bồng Nga, một tiểu tướng của ông tên là Bỉ Lậu Kê vì sợ tội đã ra hàng quân Trần, báo cho Trần Khát Chân biết là thuyền ngự của vua Chiêm sơn màu xanh lục. Khi mấy trăm chiến thuyền của Chế Bồng Nga và Nguyên Diệu kéo tới, Khát Chân cho tập trung súng bắn xối xả vào chiếc thuyền ngự, Chế Bồng Nga bị trúng đạn chết. Trần Nguyên Diệu liền chặt thủ cấp vua Chiêm rồi chèo thuyền trở về bên quân Trần. Quân Chiêm thấy chủ tướng đã tử trận vội vàng chạy về Hoàng giang hợp với phó tướng của Chế Bồng Nga là La Ngai. Viên đại đội phó trong đội quân Long Tiệp là Phạm Nhữ Lặc và người đầu ngũ là Dương Ngang giết Nguyên Diệu, cướp lấy thủ cấp Bồng Nga đem dâng nộp. Trần Khát Chân sai bỏ vào hòm, cho phi ngựa đem đến hành tại Bình Than, tâu việc đánh được giặc. Sử kể rằng khi đầu Chế Bồng Nga được phó tướng Phạm Như Lạt đem vào trình giữa canh ba, thượng hoàng Nghệ Tông hoảng hốt nhỏm dậy tưởng mình đã bị vây bắt. Đến khi nghe được tin thắng trận, Nghệ Tông liền cho gọi các quan đến để xem cho kĩ. Các quan mặc triều phục, đến và hô "
Vạn tuế !". Nghệ Tông nói:
Ta với Bồng Nga cầm cự nhau đã lâu, ngày nay mới được gặp nhau, có khác gì Hán Cao Tổ thấy đầu Sở Bá Vương, thiên hạ yên rồi!