Thiệt hại nặng quá, Trịnh Doanh tuy buộc phải kéo quân về nhưng lòng vẫn rất lấy làm ấm ức.
Sau Tết Nguyên đán năm Tân Mùi ,1751.
Một lần nữa, Trịnh Doanh lại cầm đại quân đi đánh Nguyễn Danh Phương. Lần này, để tạo bất ngờ lớn, Trịnh Doanh cho quân băng qua Kinh Bắc, tiến thẳng đến Thái Nguyên rồi từ Thái Nguyên đánh ập xuống.
Tháng 2 năm 1751.
Trịnh Doanh thúc quân, nhân đêm tối, đánh ồ ạt vào Ngoại Đồn Úc Kỳ. Do hoàn toàn bị bất ngờ, Ngoại Đồn Úc Kỳ không sao chống đỡ nổi. Toàn bộ lực lượng nghĩa quân Nguyễn Danh Phương đóng ở đây bị diệt. Trịnh Doanh lập tức hạ lệnh cho các tướng đánh thẳng đến Trung Đồn Hương Canh. Tại đây, lực lượng nghĩa quân của Nguyễn Danh Phương do đã biết Ngoại Đồn Úc Kỳ thất thủ nên chủ động đánh trả rất quyết liệt. Một trận ác chiến thực sự đã diễn ra.
Sử cũ viết:
“Giặc đem hết quân ra chống cự, tên đạn bay như mưa, quan quân không sao tiến lên được. Bấy giờ, trong hàng tướng lĩnh của Chúa Trịnh chỉ có Nguyễn Phan được coi là vô địch. Trịnh Doanh trao thanh gươm cho Nguyễn Phan và nói:
– Nếu không phá được đồn này thì lập tức sẽ bị đem ra xử theo đúng quân pháp.
(Nguyễn) Phan dẫn quân tiến lên, cởi chiến bào, bỏ ngựa đi chân đất. Trước khi xông ra, y ngoảnh lại nói với thủ hạ của mình rằng:
– Quân sĩ đã có tên trong sổ, tất phải biết giữ quân pháp. Các ngươi đều là tôi tớ của ta, nay chính là lúc ta liều mình đền nợ nước, cũng chính là lúc các ngươi có dịp đền ơn ta. Vậy, những ai có cha mẹ già hoặc con thơ, không nỡ dứt tình riêng thì ta cho lui ra, còn thì hãy cùng ta quyết liều mình vì nước, chẳng nên sống uổng một kiếp mày râu.
Mọi người nghe lời (Nguyễn) Phan nói, không ai chịu lùi. (Nguyễn) Phan tự xông lên trước quân sĩ, cố sức đánh, phá tan được (đồn Hương Canh).
(Nguyễn) Danh Phương thu nhặt tàn quân, lui về giữ Đại Đồn Ngọc Bội. Ngọc Bội là sào huyệt của giặc, thế núi cao chót vót rất hiểm trở. Ở đây, giặc đã lấp hết các cửa ngõ và đường tắt từ trước, lại còn bố trí súng ở trên núi cao để cố thủ. Trịnh Doanh lại sai (Nguyễn) Phan tiến đánh. (Nguyễn) Phan sai quân cầm gươm giáo, cho phép ai cũng được tự ý đâm chém, đồng thời hạ lệnh rằng, hễ nghe tiếng súng nổ thì nằm phục xuống, bằng không thì phải trèo lên núi đá mà tiến. (Nguyễn) Phan đem quân tiến trước, ba quân ồ ạt theo sau, quân sĩ tràn lên núi, xa trông cứ như một đàn kiến. Giặc tan vỡ. (Nguyễn) Danh Phương chạy về Độc Tôn Sơn. Quan quân lại đuổi tiếp, (Nguyễn) Danh Phương thua trận, đành phải đốt đồn lũy rồi nhân đêm tối chạy trốn.
Quan quân đuổi theo, bắt được (Nguyễn) Danh Phương tại làng Tĩnh Luyện, huyện Lập Thạch .
Cùng bị bắt với Danh Phương có Nguyễn Hữu Cầu, tức Quận He, lãnh tụ 1 cuộc khởi nghĩa khác, quân Trịnh trong buổi tiệc bắt Nguyễn Danh Phương đánh đàn, Hữu Cầu thổi sáo mua vui cho quân lính. Sau đó đem chém.
Lê Quý Đôn vốn tên gốc là Lê Danh Phương, vì sợ trùng tên với tướng nổi loạn, nên đổi tên.