Như vậy là cuộc kháng chiến của quân dân Đại Việt dưới sự lãnh đạo của hai vua Trần Thánh Tông và Nhân Tông đã toàn thắng, thể hiện "Hào khí Đông Á" của Đại Việt thời ấy.[4] Nhà Trần lần thứ hai đánh đuổi được quân Mông Nguyên, lần này với quy mô lớn hơn nhiều và hoàn cảnh khó khăn hơn nhiều. Nhà Tống ở phương bắc đã mất, không còn lá chắn, Đại Việt phải trực tiếp đối đầu với nhà Nguyên trên toàn tuyến biên giới phía bắc. Diệt được Nam Tống, sức mạnh của nhà Nguyên cũng tăng lên so với trước.

Theo sử cũ Việt Nam, quân Nguyên chết rất nhiều, thây nằm ngổn ngang, máu chảy thành suối. Đại Việt Sử ký Toàn thư chép rằng Lý Quán thu tàn quân chỉ còn lại 5 vạn người so với 50 vạn khi bắt đầu sang Đại Việt, tức là có tới 45 vạn quân Nguyên đã chết hoặc bị bắt.

Trần Xuân Sinh trong Thuyết Trần đặt nghi vấn về vấn đề này. Bằng chứng là ngay khi quân Nguyên thua chạy về, chỉ 2 tháng sau Hốt Tất Liệt đã có ý định cho sang đánh phục thù ngay. Như vậy lực lượng quân Nguyên còn sống trở về khá đông đảo để có thể tiếp tục một cuộc chinh phạt mới. Sau đó Hốt Tất Liệt phải hoãn việc dùng binh ngay vì thiếu lương chứ không phải thiếu quân. Lực lượng mà vua Nguyên chi viện thêm cho lần đánh Đại Việt thứ 3 sau này cũng chỉ chừng gần 10 vạn người, nhằm bổ sung tổn thất cho đội quân vừa rút về nước[72] Như vậy, tổn thất của quân Nguyên có lẽ không tới 45 vạn, mà vào khoảng 10-20 vạn chết hoặc bị bắt.