Khi ấy, các cận thần ở bên Cảnh Thịnh gièm pha rằng oai quyền của Diệu quá lớn, đang toan có mưu khác. Toản tin là thật, liền rút hết binh quyền của Diệu, chỉ cho giữ một chức quan vào hàng thị thần mà thôi. Quang Diệu bèn giả bệnh, trốn tránh không vào chầu. Diệu vốn tương đắc với Lê Trung, nên gửi mật thư vào Quy Nhơn, hẹn Trung cất quân lập Nguyễn Quang Thiệu (con Nguyễn Huệ, anh Cảnh Thịnh) làm vua. Trung theo lời kéo quân về, Quang Thiệu đem quân tiếp ứng phía sau.

Quân của Trung về đến Quảng Nam, vua Quang Toản sai Diệu đi bảo Trung lui quân. Trung không thông báo cho Quang Thiệu mà một mình một ngựa theo Diệu về yết kiến Cảnh Thịnh. Quang Thiệu sợ hãi phải rút quân về Quy Nhơn, đóng chặt cửa thành để cố thủ. Nguyễn Quang Toản sai tướng đến đánh liên tiếp mấy tuần không hạ được, tự mình làm tướng đem quân đi. Đến Lê Giang, Thái phủ Lê Văn Ứng, tước phong Mân Ứng hầu (còn gọi là Thái phủ Mân) tâu với Toản rằng:

Cảnh Thịnh nghe theo và cho vời Trung vào dinh, sai võ sĩ trói lại đem chém. Con rể Lê Trung là đại đô đốc Lê Chất hận việc giết cha vợ nên đầu hàng Nguyễn Ánh. Sau đó, Toản tiến đánh Quy Nhơn, mười ngày sau hạ được thành, bắt Quang Thiệu cùm đưa về, dùng thuốc độc giết chết. Toản để Mân ở lại giữ thành Quy Nhơn[6].