Khi Nông Văn Vân phất cờ chống nhà Nguyễn thì ở miền Bắc đang có cuộc nổi dậy của Lê Duy Lương và ở miền Nam đang có cuộc nổi dậy của Lê Văn Khôi.

Trong cục diện ấy, Nông Văn Vân chia quân đi đánh phá các tỉnh miền ngược. Các quan sở tại chống không nổi, phải xin quân cứu viện. Tháng 8 (âm lịch) năm 1833, vua Minh Mạng cho Tổng đốc Sơn Hưng Tuyên là Lê Văn Đức làm Tổng đốc Tam Tuyên quân vụ, Thự tổng đốc Hải An là Nguyễn Công Trứ làm Tham tán, cùng đến mặt trận Tuyên Quang. Lại sai Tổng đốc Ninh Thái là Nguyễn Đình Phổ đem binh tượng tới mặt trận Thái Nguyên. Sau thấy hai thành tỉnh là Cao Bằng và Lạng Sơn bị vây ngặt quá, tháng 10 (âm lịch) nhà vua lại sai An Tĩnh tổng đốc là Tạ Quang Cự làm Tổng thống Đại thần lên đánh ở hai mạn đó.

Tháng Chạp năm Quý Tỵ (1833) đạo quân của Tạ Quang Cự giải vây được tỉnh Lạng Sơn và lấy lại thành Cao Bằng. Đạo quân của Lê Văn Đức và Nguyễn Công Trứ vào đến Vân Trung ở Bảo Lạc là đại bản doanh của quân nổi dậy, khiến Nông Văn Vân phải chạy trốn sang Trung Quốc. Nhưng khi quân triều vừa rút đi, thì Nông Văn Vân lại về rủ đồ đảng đánh phá như cũ. Nhà vua lại sai các đạo quân tiến lên phòng giữ các tỉnh mạn ngược. Đến tháng 9 (âm lịch) năm Giáp Ngọ (1834), Lê Văn Đức và Phạm Văn Điển đi từ Sơn Tây lên Tuyên Quang; Tạ Quang Cự, Nguyễn Tiến Lâm và Hồ Hữu đi từ Cao Bằng; Nguyễn Đình Phổ và Nguyễn Công Trứ đi từ Thái Nguyên; ba mặt quân cùng tiến lên hội tiễu.

Tháng Chạp năm ấy, cả ba đạo cùng đến hội ở Vân Trung, rồi sai người đưa thư sang nhờ quan nhà Thanh (Trung Quốc) ngăn không cho quân nổi dậy chạy sang bên ấy. Nên khi Nông Văn Vân chạy sang Trung Quốc thì bị quân nhà Thanh đuổi bắt, phải trở về Tuyên Quang.

Tháng 3 (âm lịch) năm Ất Mùi (1835), biết chỗ Nông Văn Vân ở, quan quân nhà Nguyễn liền lần theo truy đuổi khiến ông Vân phải chạy ẩn vào trong rừng Thẩm Pát ở Thái Nguyên, rồi bị thiêu chết khi quân triều phóng hỏa đốt rừng. Cuộc nổi dậy do ông và các đồng đội đã dày công gầy dựng đến đây là kết thúc.