Rút kinh nghiệm từ hai trận thua trước cua nhà Nguyên. Đợt này, nhà Nguyên chuẩn bị kĩ lưỡng hơn:đã đem quân đi đánh đại Việt bao gồm nhiều tướng giỏi và có thêm đoàn thuyền lương, chia làm 3 đường:
- Cánh thứ nhất theo đường Vân Nam tiến xuống sông Thao và sông Lô như 2 lần trước do Aruq chỉ huy
- Cánh thứ hai là quân chủ lực đi đường châu Khâm, châu Liêm do Thoát Hoan cùng Trình Bằng Phi, Áo Lỗ Xích, dẫn theo Trần Ích Tắc tiến vào biên giới đông bắc.
- Cánh thứ 3 là thủy quân do Ô Mã Nhi, Phàn Tiếp chỉ huy 500 chiến thuyền cùng đoàn vận lương do Trương Văn Hổ phụ trách kéo theo sau.
