Năm 1301, sau khi thắng quân Nguyên, vua Trần Nhân Tôn nước Đại Việt sang thăm Chiêm Quốc. Vua nước Chiêm lúc ấy là Chế Mân đã tổ chức Nghi Lễ đón vua Trần vô cùng trọng thể. Sau chín tháng trò chuyện, thăm viếng bàn bạc ngoại giao giữa hai nước, vua Trần đã quyết định gả công chúa Huyền Trân yêu quí của nước Đại Việt cho Chế Mân - mặc dù vua nước Chiêm đã lớn tuổi và đã có nhiều vợ.
Khi cái tin vua Trần hứa gả công chúa Huyền Trân cho Chế Mân đưa về đến Kinh đô Thăng Long, quần thần và dân trăm họ vô cùng xao xuyến. Công chúa Huyền Trân thì hoảng hốt, vật vả người một cách thảm thiết. Phần thì công chúa lo đi làm vợ vua Chiêm ở xứ lạ quê người, phần thì công chúa đau đớn phải xa lìa người yêu là Trần Khắc Chung - một vị tướng trẻ của nước Đại Việt. Suốt mấy năm liền, công chúa cứ ẩn mình trong cung, nổi khổ tâm da diết của công chúa không thể nào diễn tả cho hết được. Trong lúc đó quần thần và dân trăm họ chưa hiểu được dụng ý của vua Trần đã dùng thơ văn chế nhạo việc gả bán của nhà vua. Dư luận chống lại việc gả công chúa Huyền Trân cho Chế Mân đã vượt biên giới lan tận tai vua Chiêm, vua Chiêm không ngạc nhiên và cũng không bỏ ý định cưới Huyền Trân.
Năm 1306, vua Chiêm cho người sang Thăng Long xin vua Trần thực hiện lời hứa cũ và thông báo cho nước Đại Việt biết nếu cưới được công chúa Huyền Trân thì vua Chiêm sẽ cắt hai châu Ô, Lý (là đất cũ của nước Đại Việt) trả về cho nước Đại Việt làm quà sính lễ. Công chúa Huyền Trân vốn đã hiểu được nổi thao thức của vua cha về đất nước: Hai châu Ô, Lý của Đại Việt đã lọt vào tay nhà Tần rồi nhà Hán từ xa xưa và lệ thuộc Chiêm Thành, cho nên nghe tin ấy công chúa Huyền Trân đang đau khổ bổng dưng bà trở nên vui tươi. Bà hiểu được dụng ý của vua cha dùng tình cảm giao hảo giữa hai nước mà tiết kiệm được máu xương của trăm họ, Bà chịu hy sinh tình riêng để nhận lời ra đi.
Khi Bà sang đến Chiêm Quốc thì đồng bào ở hai châu Hoan, Aùi (Thanh Hóa, Nghệ An ngày nay) cũng rầm rộ kéo nhau vào tiếp nhận hai châu Ô, Lý. Châu Ô đổi thành châu Thuận, châu Lý đổi thành châu Hóa. Đồng bào thường gọi chung là Thuận Hoá.
Người đời sau biết ơn bà đã làm nhiều thơ văn ca ngợi sự hy sinh của bà.
Sau này, các điệu ca Huế nổi tiếng Nam Bình, Nam Ai ra đời cũng xuất phát từ cuộc ra đi của Bà Huyền Trân. Mấy câu ca kết thúc bài Nam Bình "Nước non ngàn dặm ra đi" thật thấm thía:
"Dặn một lời Mân quân,
Nay chuyện đà như nguyện.
Đặng vài phân,
Vì lợi cho dân.
Tình đem lại mà cân,
Đắng cay muôn phần."