Trong hai tháng 6 và 7-1775, Hoàng Ngũ Phúc sai Hoàng Đình Thể, Hoàng Phùng Cơ tiến đánh Tây Sơn. Nguyễn Nhạc đem hơn 6.000 quân, hơn 30 thớt voi chia làm 5 chi, cho quân “đầu đội khăn đỏ, ở trần, xông vào chém bừa, không đợi thành trận”
[19]. Nhưng quân Đàng Ngoài sẵn có tiết chế, quân Tây Sơn dẫu có hỗn đấu, quan quân vẫn nghiêm không động. Hoàng Đình Thể thúc tượng binh tiến đánh, quân Tây Sơn tan vỡ, chỉ còn một chi ở đằng sau, giương cờ đánh trống ở trong rừng làm nghi binh, ngầm phục ở Biều Mang để đánh tập hậu nhưng cũng thất bại. Hoàng Ngũ Phúc cho quân thu phục dinh trấn Quảng Nam, tuyên dương đức ý của triều đình, phủ dụ dân bốn phương. Nguyễn Nhạc sai người đến gặp Hoàng Ngũ Phúc xin dâng voi ngựa, vàng ngọc và ba phủ Quảng Ngãi, Quy Nhơn, Phú Yên để hàng, xin làm tiền khu cho đại quân đánh dẹp Gia Định. Hoàng Ngũ Phúc cho Nguyễn Nhạc làm Tây Sơn trại trưởng, hiệu Tráng tiết tướng quân.
Tháng 8-1775, Hoàng Ngũ Phúc tiến quân đến đóng ở Châu Ổ huyện Bình Sơn. Nguyễn Nhạc sai người đến tạ ơn, xin ban khôi giáp, tiến cử Nguyễn Huệ. Hoàng Ngũ Phúc ban mũ áo, cho Nguyễn Huệ làm Tiên phong tướng quân.