Mùa xuân năm Mậu Ngọ (1258) vua Thái Tông nhường ngôi cho con là
Thái tử Trần Khoán (Việt Nam Sử Lược chép là Hoảng) lấy hiệu là Thánh
Tông. Ngài lên làm Thái Thượng Hoàng đế cùng trông coi việc nước.
Thái Tông trị vì được 33 năm. Làm Thái Thượng Hoàng được 19 năm
thì mất, thọ 60 tuổi.