năm 1301 nhân sứ giả của vua Chămpa sang cống lễ vật, nhà vua theo sứ bộ thăm đất nước láng giềng phương nam này trong 8 tháng (từ tháng 3 đến tháng 8 năm Tân Sửu-1301) để củng cố mối quan hệ hòa hiếu giữa hai nước đã được nâng cao trong thời gian đồng minh chống Nguyên do chính nhà vua kiến lập. Đây là một cuộc viếng thăm ngoại giao đặc biệt, người cầm đầu bề ngoài là một đại sư nhưng thực sự vẫn là một thái thượng hoàng đầy uy tín. Chính trong cuộc viếng thăm này, nhà vua đã hứa gả công chúa cho vua Chế Mân nhằm thắt chặt hơn nữa quan hệ Đại Việt-Chămpa, một quan hệ láng giềng giữ vai trò trọng yếu trong bố phòng lực lượng tự vệ và trong cuộc đấu tranh chống họa xâm lược phương bắc mà nhà Tống và nhà Nguyên đã ra sức lợi dụng.Năm Bính Ngọ, Hưng Long năm thứ 14 (1306), tháng 6, Chúa Chiêm Thành là Chế Mân dâng hai châu Ô, Rý (còn gọi là Lý) làm hồi môn, vua Trần Anh Tông khi đó mới đồng ý gả Công chúa Huyền Trân cho Chế Mân. Công chúa khi về Chiêm Thành, được phong làm Vương hậu thứ 3 với phong hiệu là Paramecvari.Quyết sách đối ngoại của thượng hoàng Trần Nhân Tông được thực hiện, nâng cao và thắt chặt quan hệ bang giao hòa hiếu giữa hai nước Đại Việt-Chămpa.