清廷入主中国以后，顺治十七年（一六六○），安南国王黎维祺奉表贡方物，与清朝建立了封贡关系。乾隆中期，郑森杀害了安南国世子，夺取金印，谋篡王位，并与广南王的臣僚阮岳、阮惠勾结，合攻广南王阮福淳及其权臣张福峦（因其人专恣暴虐，人称为“张秦桧”），阮福淳因战败南奔，广南政权一时垮台，阮惠因势力坐大，自称秦德王。乾隆五十一年（一七八六），阮惠攻黎王都城，杀死窃权的郑氏族人，自己执掌王国大权。第二年黎王维瑞病逝，其孙黎维祁继立，阮惠因不得人望，先以水陆两路军将王宫珍宝运到广南根据地，不久后又重新攻打黎城，黎维祁乃出走，隐居在民间，当时安南可谓南北混乱，民不聊生。
乾隆五十三年六月十七日，广西巡抚孙永清上奏皇帝，报告安南政局变乱情形，并说黎维祁出奔，其臣阮辉宿、黎炯保护王母、王子等逃到了中国边境，求救人隘，经官员盘问后，已将阮辉宿等男女老幼六十二人收受入隘，拨给房屋，令其居住。皇帝接到孙永清的奏报之后，随即下达谕旨，给予指示：一、安南去年失国印，目前又有王室人员“求救入投”，应尽速查明真相办理。二、孙永清从未参与战事，此事应由两广总督孙士毅速赴广西调查。三、安南原系阮家天下，后为黎氏占夺，现在阮氏如为恢复旧业，亦可从而安抚。如非此阮氏所有，现强行篡夺，则不能置之不问，否则有失宗主国之体统。军机大臣与孙士毅等查明后，提出对策。四、对来投的王室等人，“优给廪膳，勿使失所”。五、设法寻找国王与遗臣，查明上报。
六月二十六日，孙士毅的奏报抵京，谈到阮辉宿向他报称：阮氏只据东京黎城与牧马、谅山等少数城市，而阮惠之兄阮岳“一味犷悍，并无法令”，不得人心，黎王若能乘隙而动，“即可一举成擒”。皇帝认为“人心又戴旧足恃，尚可徐图恢复，办理尚易”，传谕孙士毅令阮辉宿回国告知黎维祁招集义兵，力图恢复，“目前天朝已派调大兵”协助，如阮岳“负固不服”，清军将“四路会剿”。不久之后，清政府以总督名义发布责斥阮氏的檄文，希望安南臣民支持黎氏，恢复王室。
皇帝虽一再强调“兴灭继绝”、“字小存亡”，但并未正式下令用兵。孙士毅除了利用阮辉宿的谈话表示黎氏还得到大多数人民的支持外，他又向皇帝报告：斥阮檄文在安南各地发布后，阮岳、阮惠兄弟都“畏惧逃遁”，阮惠部下将领也有“即知外逆效顺”的，言外之意，如若出兵，胜利是可以预期的。皇帝受了他的鼓励，也认为“阮岳等亦无须多兵剿办”，派广西提督许世亨及总兵一二员带兵数千汉口可，最多让孙士毅再准备几千兵丁，在边境关隘驻札，“声言续发”，壮壮声势。
阮惠见清军将至，乃向孙士毅请入贡，说明黎维祁生死不明，请清朝让故王黎维真的儿子维小宝主国事，并迎其母妃回国。清廷认为阮惠是狡猾缓师，而且想立维槿为傀儡，下令要孙士毅严斥阮惠，不接受他的朝贡，同时决定用兵，兵分三路向安南进发：一、由广东钦州出海，过乌雷山到安南海东府。二、由云南蒙自县莲花滩陆路到安南的洮江。三、由广西镇南关直往安南。同年十月，孙士毅与许世亨率两广兵一万人出镇南关，直捣王京，以二千兵丁驻谅山为声援。云南提督乌大经则调集大军八千取道开化厅之马白关，入安南界。由于清军军威旺盛，又有土兵义勇随行，因而阮氏的隘兵都闻风逃散。阮氏最后只好靠天然地形的三江之险，即寿昌江、市球江、富良江（红河）抵御清军。
乾隆五十三年十一月十三日，孙士毅部属兵抵寿昌江与阮惠兵交战，阮惠军败，退守南岸，挤断浮桥，清军在大雾中不知浮桥已断，带头兵丁有二十多人落水，所幸后攀援竹筏登岸。清军后砍竹编筏，始能渡过寿昌江，继续南下，后在三异与柱石交界处与阮军交战，阮军于山坡竖红、白、黑等色旗帜，擂鼓进攻。十四日晨阮军败退，清军俘阮军七十九名。其后清军又分两路进击，抵达市球江边。
市球江江面较宽，阮惠在南岸坡岭上屯兵，并于沿江一带竖立竹木栅栏。十一月十五日阮惠军列炮猛轰北岸清军，清军仰攻困难，多有死伤，战争延至第二日，孙士毅乃命分兵乘夜于二十里外地方暗渡。十七日，清军分两路夹击阮惠军，并突袭阮惠市球江大营，火光四作，阮惠不辨清军多寡，不知暗渡兵来，全军溃散。清廷据报，是役阮惠军积尸江岸与漂流江面的至少千人，被生擒的有五百多名。十一月十九日晨，清军抵达富良江北岸，阮惠在江心以大小船施放枪炮，孙士毅军则于远处觅小船乘夜到江心夺取大船，轮番载渡两千余人过江，分头进攻。二十日清军全数过江，阮军向南方溃逃。原本清军在作战时以割取已死敌人首级与俘虏耳朵记数，以作论功行赏依据的，孙士毅以为“追杀敌人间不容发”，“不令于剿杀吃紧时割取，致滋延误”，令兵士继续乘胜追击。乾隆皇帝为此事还称赞他说：“所见是，不料汝读书人具此识见，以手加额庆得一好大臣，较之定安南尤为快也。”
十一月二十日，清军收复黎城，当天深夜黎维祁也由躲藏的乡村赶回王城，与孙士毅见面。乾隆皇帝在孙士毅出兵时就命令他克复黎城后，若黎维祁出面，即传旨册封他为安南国王，因此孙士毅当即宣谕这项册封命令。黎维祁以“陵寝尚陷贼境，未获展拜”，恳请暂缓册封。孙士毅认为不应该以“私情渎请”，仍决定二十二日宣读册文，进行加封。清廷因为安南动乱经年，元气大伤，遣使入贡若按规定又必费时费钱，不如早日册封，以安定民心，而且清军在外过久，也怕遭遇不测，所以皇帝交代孙士毅速办册封之事。
孙士毅等此次行军征讨，不到一月即恢复黎城，也办好了册封安南国王的封典，皇帝非常高兴，乃降旨封孙士毅为一等谋勇公，赏戴红宝石帽顶。许世亨为一等子爵，其余文武官员也有被赏赐的。正在京城与前线都欢庆战争胜利之时，孙士毅却从安南传来不幸的战败消息。
原来黎维祁恢复王位之后，为了报复，大肆诛戮，很失人心。据史料记述：“帝（黎维祁）性褊刻，宗室女有嫁贼将有孕者，命刳之；又刖其皇叔三人，投于宫市，人情稍稍离贰。”当年除夕，安南王家母眷从广西边境回返黎城时，见黎维祁行动乖戾，母后都忍不住提出警告：“我辛苦请得援兵来，国家能经几番恩仇破坏，亡无日矣！”母后甚至号泣不肯入宫。孙士毅也阻止过黎维祁诛杀臣民，要他“务须宽大，收拾人心”。另外一个影响人心的事是“连年荒歉”，而“清兵在京者，肆行抄掠，民益厌之”。加上阮惠败后南下，兵力并未损失太大，他只是暂避锋头，俟机再起。
清朝中央也以为孙士毅的任务已经完成，可以撤军回粤，不宜再穷追深入，否则有可能被阻滞在异域，转致欲罢不能。孙士毅本系文官，对军事了解不多，他以为用兵不到一月，阮惠被打得节节败退，好像清军所向无敌，因而有了轻敌之心，而且又想功上加功，彻底消灭阮惠，他就有继续作战之念，不照朝廷的意思班师了。甚至在同年十二月间，皇帝给他降谕多件，一再说明恢复安南黎朝的任务已完成，可以撤军。因为安南地小，又多瘴气，易染疾病，运粮又难，加上黎维祁懦怯无能，“天心已有厌弃黎氏之象”，朝廷不应该再花费巨大人力物力，从事这种“揆之天时地利人事实有不值”之事。然而孙士毅却迟迟不撤兵，以致遭到乾隆五十四年新春惨败的结局。
孙士毅不但不撤兵回国，同时也没有乘胜追击阮惠，只在黎城迤南一带派兵防守。阮惠知道清军“悬军黎城”后，乃“倾巢出击”，并先派人于五十三年除夕来诈降，孙士毅信以为真。第二天是五十四年元旦，“军中置酒张乐”，欢乐地庆祝新年，哨兵来报阮惠军过江来犯。黎维祁向孙士毅“哀恳，只好絮母逃至内地，求大皇帝赏饭一碗，以全性命，断断不愿再做安南王”，经孙士毅开示大义，才“含泪而去”。孙士毅随即与许世亨仓皇备战，然而阮惠来兵人多势强，猛烈进攻，又用象载大炮冲阵，清军不敌，“黑夜自相蹂躏”，伤亡极重。孙士毅向皇帝报告说：“黎维祁闻阮贼亲至，心胆俱裂，即手抱幼儿，随同伊母逃过富良江，不及携带其妻，百姓见此情状，俱慌张乱窜。”安南人则记载首先弃城的是孙士毅，“帝亦匹马与士毅偕北……命黄益晓等驰归内殿护太后、元子济河”。孙士毅不但“身先士卒”地弃城北逃，而在渡富良江时为怕阮惠军队来追，他下令砍断浮桥，使得在浮桥南岸的许世亨与清军一万多人因桥断而无法渡江，最后被阮军歼灭，只有少数人当了阮军的俘虏。被俘虏的清军中有一个名叫张会元的，他后来因和谈而被放回，据他事后供称：
此次奉派带兵在黎城南门外十里扎营，正月初五日寅时与贼打仗，杀死贼匪多人，直至未时，贼众愈杀愈多，将官兵冲散。会元带兵冲杀至江边，见浮桥已断，不能过江，彼时尚有兵百余名。
会元声言与其束手待毙，莫若拚命杀进黎城，多杀贼人，死亦瞑目。众兵闻言，各各奋勇，随回身一路冲杀，直至黎城，被贼四面围袭，会元在马上咽喉偏右及左肋被贼长矛戮伤，昏晕坠马，颈下又被刀伤一处，不省人事。
这是士兵亲身经历的遭遇，而孙士毅却向皇帝报告：“在北岸候至一日，毫无提镇等消息……因所带官兵只有数百名，势难前后受敌，只得率同庆成等三员回抵市球江。”显然孙士毅是在扯谎。
这一仗，清兵阵亡与失踪的五六千人，一说万余人，包括提督许世亨、总兵尚维异、张朝龙等官几十人阵亡。孙士毅一路逃命入镇南关，“尽焚弃关外粮、械、火药数十万”，黎维祁携母逃抵云南。云南乌大经一路人马则几无损失地“整旅进关”，算是大幸。
孙士毅因贪功轻敌，迁延不遵旨撤兵，理应被严惩才对；但是当他返回广西后，上奏承认自己“调度乖方以致兵败”，请旨革职治罪时，皇帝在他的奏摺上批了：“何出此言”。后来孙士毅又上奏愿赔补这次用兵所动用的几十万两帑银，乾隆也批写了“何至如此”。皇帝认为黎氏立国已久，政令废弛，气数已尽，为天所厌弃，不是孙士毅调度乖方所致，所以后来仅撤回以前封他的公爵及所赏红宝石帽顶，另外同意了孙士毅第二次请罚的四万两补损两广营房装备费用。皇帝不但没有重罚孙士毅，不久之后还调他回京，出任兵部尚书，真是“天威莫测”。孙士毅何以不受罚呢？我个人有两点想法：
一、他与傅恒、福康安父子二人的关系不差。乾隆三十四年大学士傅恒征缅甸时，他以侍读之衔随军，“典章奏”，帮傅恒处理文移奏报。五十二年福康安被任命赴台平林爽文乱，他又驻守潮州，遣兵助剿，备办粮草器械。傅恒父子前后都算是以完成任务收场，孙士毅对他们不无襄助之功。这次孙士毅自黎城惨败回到镇南关，福康安正好赶到该地，后来福康安向皇帝上奏说孙士毅“此次提兵出关，三战三捷，读书人能如此实心肩任，一往无前，此心可对皇上，可对天地”。福康安是乾隆最爱发妻的内侄，他能让皇帝改变主意杀掉柴大纪，当然他也是有能力帮孙士毅大忙的，况且皇帝正要重用福康安代替孙士毅来收拾安南的残局呢。
二、孙士毅在军机处当过章京，又在内阁任侍读学士，历官中外三十多年，对皇帝的脾气作风与官场积习都很了解，他败归之后，立即向皇帝表示“痛哭流涕、伏地叩头，恭谢圣主天恩，自言调度乖方，贻误军律，致烦圣心，实属罪该万死”。乾隆是个集权专制君主，大臣只要向他认错、恳求，总是会有较好的结果。如果像张广泗、柴大纪这些人力争公理，死不认错，下场都很可怕。孙士毅又是“典章奏”的能手，把自己的丧师溃逃以文字修饰、淡化，而以“调度乖方，贻误军律”作罪状，当然罪行就轻了。战后他被召回京时，曾“待漏宫门外”，就为了送皇帝一个“大如雀卵”明珠雕琢成的鼻烟壶，连和珅见了都赞不绝口的稀世珍宝。他的这些作为都是合皇帝胃口的，能不得到善待吗？
乾隆五十四年正月二十六日，皇帝下令福康安为两广总督，并有意停止对阮惠的用兵，说阮惠不过安南一土目，“得其地不足守，得其民不足臣”，不值得去大动干戈。皇帝指示福康安说：“若阮惠等闻风畏惧，到关服罪乞降……不可遽行允准，使其诚心畏罪输服，吁请再三，方可相机办理，以完此局。”