Quân Trần buổi xuất binh ngày ấy cờ xí rợp trời, chiêng trống dậy đất, truyền rằng trùng trùng lớp lớp, binh sĩ gươm giáo sáng loáng, hùng khí chất ngất từng mây. Nhưng khi đoàn thuyền chiến vừa đến cửa bể Kỳ Hoa (Kỳ Anh, Nghệ Tĩnh) (nay là Kỳ Lợi, Kỳ Anh, Hà Tĩnh) trời bỗng nổi cơn phong ba bão táp. Đoàn thuyền đành tạm neo ngay lại đấy. Bởi mặt biển thường nổi sóng cao và xoáy lốc, ngay sát bờ đã là dãy vực thẳm đầy đá nhọn, ra càng xa thì vực càng sâu, lòng biển lởm chởm hàng khối đá ngầm.

Binh thuyền phải vất vả thương tổn khá nhiều mới ràng nổi dây neo. Nhưng cơn dông bão vẫn dai dẳng càng lúc càng dữ dội hơn. Đoàn thuyền chiến nhấp nhô đập chúi vào nhau rầm rầm. Nhiều cái bị đứt dây, lao đi vùn vụt đâm vào đá vỡ toang. Quân lính lớp chết, lớp kêu la chới với. Số còn sống ai nấy đều kinh hãi nản lòng. Nhà vua nhất quyết đợi tan cơn bão sẽ tiến binh tiếp.

Đêm ấy, vua Duệ Tông mộng thấy một vị thần xưng là "Nam Minh Đô đốc", thủ hạ của Quảng Lợi đại vương, muốn xin vua ban cho một người thiếp, nếu được như ý nguyện, mới làm cho bể yên, sóng lặng để thuyền vua đi qua. Vua sợ hãi, vội cho đòi các quan tướng và phi tần đến chỗ ngự tẩm, kể lại giấc mơ. Trong khi các quan tướng chưa biết ứng đối thế nào, thì Bích Châu từ sau trướng bước ra, nói:"Việc linh ứng của thần nhân như vậy là rõ ràng, chẳng còn nghi ngờ gì nữa. Tiện thiếp tình nguyện liều tấm thân bèo bọt này để chu toàn cho đoàn ngự giá và quan quân".

Trần Duệ Tông bàng hoàng chưa kịp phán bảo cản ngăn thì bà Bích Châu đã nhanh nhẹn quay ra thuyền lệnh: "Các quan mau mau sửa soạn lễ vật cúng thần biển, kính báo thời khắc thiếp tôi được nhà vua cử làm sứ giả đi gặp thần biển xin sóng lặng bể yên phù trợ cho vua quan, quân lính nhà Trần được chiến thắng dịp này, đem bình an về cho đất nước".

Bà vừa dứt tiếng thì từ nhà vua đến các quan có mặt quanh đó đều sửng sốt, nghẹn lời… Mặc hết những lời can ngăn, bà Bích Châu vẫn một mực tha thiết tâu xin cho bà có dịp được vinh hạnh phò vua, giúp quân, đền nợ nước. Không làm sao hơn, tất cả đều nén lòng nghe theo ý chí cương quyết của cung phi Bích Châu. Một cung nữ tài sắc, mới kề cận nhà vua được bốn năm, được Duệ Tông sủng ái rất mực như vậy mà dám lìa bỏ tất cả, can đảm hy sinh tính mạng thì thật là một việc làm quá phi thường. Chiếc thuyền rồng chao đảo ngả nghiêng. Bà Bích Châu thanh thản để thị nữ xông trầm, trang điểm cho mình. Thoáng chốc, bà đã trâm thoa, xiêm gấm, hài thêu lộng lẫy bước ra. Trước mắt mọi người lúc này, vẻ đẹp của bà Bích Châu đang tỏa ánh hào quang như một vị thiên thần. Phải, chính đó là một vị ái phi mới 20 tuổi của nhà vua, giai nhân tuyệt sắc ấy đang đứng ở vị thế là một nữ dũng tướng của quan quân triều Trần Duệ Tông.

Vua Duệ Tông xót trút bỏ giáp trụ, thương cảm trong lớp hoàng bào. Ngài trịnh trọng đội mũ Triều thiên[3] để kính cẩn đưa tiễn bà ái phi dũng cảm ra đi. Ngài truy tặng cho bà làm Thần phi (宸妃).

Mặc cho sóng đánh tối tấp, nước tràn lênh láng, bà Bích Châu vẫn tươi tắn đến sụp quỳ lạy nhà vua, cầu chúc nhà vua bình tĩnh và đại thắng, rồi quay về hướng Bắc lạy cha mẹ, vái chào tử biệt hàng quan quân, trang nghiêm đến ngồi gọn vào trong lòng chiếc thuyền thoi nhỏ nhắn có cắm đại hoàng kỳ (cờ nhà vua). Chiếc thuyền được quan quân thòng dây thả từ từ xuống biển, giữa những cơn sóng thần liên tiếp quật nước lên cao. Bà Bích Châu bình tĩnh nắm dây nhắm mắt. Vừa đụng nước, chiếc thuyền lập tức quay vòng ngụp lặn với sóng cả rồi chìm lỉm mất hút. Đem theo một trái tim rực rỡ ánh châu ngọc lưu ly nhập cõi thuỷ tận.

Hai ngày sau bão mới ngớt, xác phu nhân Bích Châu nổi trên mặt biển, vẫn uy nghi trong bộ triều phục, nhấp nhô theo làn sóng bạc trôi dần vào bờ, được dân làng vớt lên rước đi an táng tại làng Kỳ Hoa. Cũng là lúc mà đoàn thuyền chiến của vua Trần Duệ Tông đã lướt tiến khá xa, chở đầy những bầu máu nóng sẵn sáng lao vào trận tiền với quyết tâm diệt giặc giữ yên bờ cõi, đền bù tâm nguyện của phu nhân Bích Châu trước giờ tử biệt. Thế nhưng, vì Trần Duệ Tông không nghe lời can gián, vẫn cho quân tiến sâu vào động Y Mang, đất Chiêm, nên bất ngờ bị trúng mưu của giặc Bà Ma, một tướng của Chế Bồng Nga, toàn quân tan rã.

Vua tử trận ở Đồ Bàn (Quy Nhơn ngày nay). Sử ghi đó là ngày 23 tháng 1 năm Đinh Tỵ (1377)

Khi quan quân nhà Trần đến cửa Thị Nại, vua Chiêm là Chế Bồng Nga cho sứ giả đem vàng ngọc tới quan quân ta để trá hàng, nhưng sau đó lại bất ngờ tiến đánh vào lúc nửa đêm. Quân của Trần Duệ Tông bị tấn công bất ngờ, long thể nhà vua lại bất an, Nguyễn Thị Bích Châu cưỡi ngựa tả xung hữu đột cầm quân xung trận và không may bị trúng tên độc sau đó từ trần.

Ba ngày sau vì vết thương quá nặng nhà vua cũng băng hà, quân nhà Trần rút về kinh đô khi tới địa điểm Châu Hoan vì sóng to gió lớn tàu thuyền phải ghé vào vũng Ô Tôn. Lúc này Trần Phế Đế mới lên ngôi nghe tin liền xuống chiếu rước linh cữu nhà vua về bằng đường bộ còn linh cữu Thần phi đi bằng đường biển. Sau mấy ngày thời tiết không thuận lợi triều đình xuống chiếu cho an táng Thần phi tại Cửa Khẩu, bến Kỳ La huyện Kỳ Hoa thuộc Châu Hoan.