พุทธศักราชที่ 1778 พ่อขุนศรีนาวนัมถมเจ้าเมืองสุโขทัยสิ้นพระชนม์ เมืองสุโขทัยระส่ำระส่ายขาดผู้นำ จึงทำให้ขอม “สบาดโขลญลำพง” ยกกองทัพเข้าตีเมืองสุโขทัยและเมืองศรีสัชนาลัยเมืองทั้งสองจึงตกอยู่ในอำนาจของขอมอีกครั้งหนึ่ง สร้างความเจ็บแค้นให้กับคนไทยในขณะนั้นอย่างยิ่ง ความทราบไปถึงพ่อขุนผาเมืองและพ่อขุนบางกลางท่าว ทั้งสองติดต่อกันทางม้าเร็ววางแผนอย่างแยบยลแล้วกองทัพของพ่อขุนผาเมืองกับกองทัพพ่อขุนบางกลางท่าวจึงได้เคลื่อนทัพออกจากเมืองโดยมุ่งเข้าตีเมืองศรีสัชนาลัยเป็นปฐมฤกษ์ ก่อนที่พ่อขุนผาเมืองจะยกทัพออกจากเมืองราด พระองค์มีปัญหากับพระมเหสีคือพระนางสิงขร กล่าวคือพระนางสิงขรทัดทานไม่ให้พ่อขุนผาเมืองยกทัพไปรบกับกองทัพของขอมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของพระราชบิดา แต่พ่อขุนผาเมืองไม่ยอมมุ่งมั่นที่จะสร้างอาณาจักรไทยให้จงได้ กองทัพพ่อขุนผาเมืองกับกองทัพพ่อขุนบางกลางท่าวเคลื่อนเข้าตีเมืองศรีสัชนาลัยด้วยความสามารถ ซึ่งไม่นานก็สามารถยึดเมืองได้ ขอมสบาดโขลญลำพงยกทัพออกจากสุโขทัยเพื่อต่อสู้กับพ่อขุนผาเมืองและพ่อขุนบางกลางท่าว สองพ่อขุนได้วางแผนโดยแกล้งทรงช้างเชือกเดียวกันขี่เลียบเมืองเพื่อให้ทัพขอมตายใจว่าทั้งสองอยู่ร่วมกันในเมืองศรีสัชนาลัย พอตกกลางคืนพ่อขุนผาเมืองลอบยกทัพออกจากเมืองซุ่มรออยู่กลางป่า จนได้รับสัญญาณจากม้าเร็วของพ่อขุนบางกลางท่าวที่ล่อให้ทัพขอมสบาดโขลญลำพงเข้าตีเมืองศรีสัชนาลัย ทัพพ่อขุนผาเมืองจึงยกทัพตลบหลังเข้าตีเมืองสุโขทัยและยึดเมืองสุโขทัยได้อย่างรวดเร็ว หลังจากยึดสุโขทัยแล้วจึงยกทัพเข้าตีกระหนาบจนกองทัพของขอมสบาดลำพงแตกพ่ายอย่างยับเยิน ทั้งสองพระองค์จึงยึดเมืองสุโขทัยคืนได้อย่างถาวรอีกครั้งหนึ่ง ศิลาจารึกวัดศรีชุมหลักที่ 2 ระบุว่าหลังจากที่พ่อขุนพ่อขุนผาเมืองยึดเมืองสุโขทัยได้แล้ว ก็รอให้พ่อขุนบางกลางท่าวเสด็จเข้าเมืองสุโขทัย แต่พ่อขุนบางกลางท่าวยั้งทัพรออยู่เนื่องจากต้องการให้พ่อขุนผาเมืองสถาปนาตัวเองขึ้นเป็นกษัตริย์ครองเมืองสุโขทัย พ่อขุนผาเมืองมิยินยอมได้แจ้งให้พ่อขุนบางกลางท่าวเสด็จเข้าเมืองสุโขทัย และได้ยกทัพออกไปรอนอกเมือง เมืองพ่อขุนบางกลางท่าวเสด็จเข้าเมืองแล้ว ทั้งสองพระองค์ได้ช่วยกันทำนุบำรุงบ้านเมืองและจัดตั้งกรุงสุโขทัยให้เป็นเมืองหลวงของชนเผ่าไทย เรียกชื่อราชธานีว่า “อาณาจักรสุโขทัย” และพ่อขุนผาเมืองได้สถาปนาพ่อขุนบางกลางท่าวขึ้นเป็นกษัตริย์ทรงพระนามว่า “พ่อขุนศรีอินทราทิตย์” และยกน้องสาวคือพระนางเสืองให้เป็นมเหสี คำถามจึงมีอยู่ว่าทำไมพ่อขุนผาเมืองจึงไม่ขึ้นครองราชย์เอง ทั้งที่เป็นคนตีเมืองสุโขทัยได้ เรื่องนี้เป็นเรื่องราวของความเสียสละอันยิ่งใหญ่ที่คนไทยยึดเป็นแบบอย่าง ประวัติศาสตร์ท้องถิ่นกล่าวถึงคำพูดของพ่อขุนผาเมืองว่า “กูต้องการให้ต้นตระกูลของไทยเป็นเลือดไทยที่แท้จริง เมียกูเป็นขอม หากครองราชย์บ้านเมืองจะมีปัญหาภายหลัง”