Sau 2 năm tại vị, Trần Nghệ Tông tin tưởng và truyền ngôi cho người em là Trần Duệ Tông. Khi Duệ Tông qua đời, Thái thượng hoàng đành lập người cháu lên ngôi, sử sách gọi là Trần Phế Đế. Vì tin tưởng lời dèm pha của ngoại thích, Nghệ Tông đã bức tử vua Phế Đế, tạo nên vụ truất ngôi tang thương bậc nhất trong lịch sử phong kiến Việt Nam.
Theo Đại Việt sử ký toàn thư, tháng 12 năm Mậu Thìn (1388), Thượng hoàng (tức Trần Nghệ Tông) vờ gọi Phế Đế tới bàn việc nước. Vua chưa kịp ăn uống, vội vã đi ngay, bên cạnh chỉ có hai người hầu. Đến nơi, Thượng hoàng chỉ nói “Đại vương lại đây!”, rồi sai lính đem vua giam ở chùa Tư Phúc.
Quyết định của Thượng hoàng khiến nhiều tướng sĩ bất bình, toan phản kháng để cứu Phế Đế. Tới nơi, vua viết hai chữ “giải giáp” vào thư rồi gửi cho binh sĩ, yêu cầu họ rút lui, không được trái ý Trần Nghệ Tông. Ngay sau sự biến, Thượng hoàng sai người đưa vua xuống phủ Thái Dương rồi cho thắt cổ chết.
