燕兵此次大胜后，河北郡县多降，顺德、广平、大名等地皆附于燕。朱棣上书建文帝，要朝廷招还吴杰、平安、盛庸诸将，交战双方各自罢兵。
建文帝把燕王书信示于臣下，方孝孺出主意说：“我们诸军仍在集结，燕军久羁大名一地，夏日暑雨，不战自疲。现在，应急令辽东诸将入山海关，攻永平，真定诸将渡卢沟桥冲击北平。燕军必急回军以卫巢穴，我军蹑其后追击，必可一举成功。但是，为了缓其兵锋，慢其骄心，应下诏赦其罪过，使其部署因日久懈怠而军心离散。“
于是，建文帝派大理少卿薛（上山下品）携诏书入燕营，赦燕王父子及诸燕军将士罪，仍复王爵，勿预兵政，归国息兵。
薛（上山下品）见朱棣。朱棣问建文帝有何言教。薛（上山下品）说：“皇上说，只要殿下早晨释甲，来谒孝陵，大军晚上即旋师。”
朱棣闻言嗔目大怒：“哼！这话三尺童子也骗不了啊。”燕王将士在帐中鼓噪，纷纷扬言要杀掉皇使。朱棣红脸使完，又充白脸。“奸臣不过数人，薛（上山下品）天子使臣，不得妄动！”然后，他带着薛（上山下品）在营中观射，耀武扬威，显示实力。
临行前，他对薛（上山下品）大言道：“汝归，为老臣谢天子……但奸臣尚在，大军未还，臣将士存心狐疑，未肯遽散。望皇上诛权奸，散天下兵，臣父子单骑归阙下，唯陛下命之。”
朱棣何等人也，软硬不吃。建文君臣不得不再想办法。
燕军驻扎大名期间，明将吴杰、平安等发兵截断北平粮草运输线。朱棣以报还报，派六千轻骑驰奔徐州、沛县一带，装扮成南军，北后插柳枝为暗号，射过明军防守，直入济宁各仓，尽焚明军粮储。接着，朱棣暗中派兵潜入沙河、沛县，烧毁明军数万艘粮船，无数军资机械俱为灰烬，河水尽热。
由此，德州粮饷断绝，京师大震。
明将平安在真定不甘寂寞，准备主动进攻北平。他率军在距北平五十里的平村扎营，常出兵骚扰燕兵。燕世子朱高炽派使向燕王告急。
朱棣派大将刘江黑夜驰还，携火炮数十门，至城外即燃响巨炮，城中燕兵冲出，双方夹击，大败明将平安，斩首千余。平安走还真定。
其间，方孝孺还向建文帝出主意反间燕王父子：派使臣密至北平，赐燕世子朱高炽皇上御笔亲诏，“如归朝廷，许汝为王”。北平城内的太监黄俨与朱高炽不和，一见朝廷信使来，马上派人快马驰报燕王“世子将反”。朱棣犹疑，向另一个儿子朱高煦问计。朱高煦回答：“世子本来就和太孙（建文帝）关系很好。”几人正商量怎样除掉“叛父”的世子，朱高炽已派人，把被捆绑得严严实实的建文帝使臣和未启封的诏书送至朱棣营中。
燕王朱棣又惊又喜，看完书信后，大叹：“几杀吾子！”
1401年8月，明将盛庸檄令大同守将房昭引兵入紫荆关，侵扰保定诸县，并于易县西水寨驻兵。西水寨地处万山从中，易守难攻，可窥伺北平，相机而动。朱棣听闻此讯，深知保定是股肱郡，保定一失，北平必危，于是，燕军班师。
燕军渡过滹沱河，至完县，增兵镇守保定。行军路上，朱棣还派三万精骑邀击明将吴杰给房昭发去的大批粮饷，围困西水寨。
吴杰派人来援，快赶到金水寨时遭燕兵埋伏，被杀得大败，金水寨守军观此大骇，与真定兵俱一溃而逃。此战燕军斩首万余级，明军摔下山崖又死近万人，除房昭外，多名高级将校被生俘。
得胜之后，燕军还师北平。
1401年12月，建文帝又派忠心耿耿的驸马都尉梅殷镇守淮安，募兵四十万，驻军淮上以扼燕军。
至此，燕王朱棣起兵三年，虽然多次大胜明军，但所得土地仅永平、大宁、保定，旋得旋弃，战死者甚众。明军虽屡遭挫败，但军队分布频盛，时时有告捷消息。明军是拥正朔的正规军，名正言顺，从整体形势讲，打到这份上，朱棣并没有任何优势。如果战事一拖再拖，燕兵疲敞，人心离散，没准就会杀出几个军将剁砍朱棣父子人头以取富贵。
最最紧要关头，建文帝宫内的太监帮了朱棣天大的忙。由于建文帝御内臣甚严，不少宦官心怀怨望。建文帝禀承老皇帝朱元璋旨意，严防太监干政，只当他们是供洒扫的奴仆而已。同时，建文帝又严惩冒皇帝名义出外勒索的宦官头目，使得这些不男不女的家伙心中充满怨毒，纷纷派人到朱棣处示好，把“金陵空虚”的消息告诉燕王，建议燕军“乘间疾进”。
一席话点醒梦中人！朱棣决计直趋金陵，准备与建文帝临江决战，拼个鱼死网破。
建文四年（1402年）初，朱棣提兵出北平。燕军士气高昂，先在藁城破明兵，斩首四千，紧接着破衡水、下东阿、陷沛县，并在邹县以十二骑大破明军远粮的后勤士兵三多人，直围徐州。徐州明兵破胆，龟缩城内不敢战。燕军绕过徐州，径趋宿州。
燕军行至淝河，明将平安率军四万蹑随其后。观察地形后，朱棣判断道：“滨河地带多树木，敌兵必疑我军设伏，淝河地平少树，彼不疑，可伏兵。”他亲师精兵两万，持三日粮，至淝河设伏。临行，他嘱戒诸将，一俟燕兵与敌军开战，立即在一路上命未投入战斗的士兵齐举火炬，以惊吓明军。
平安明军将至，朱棣派数百燕军快马迎前。燕兵见了明军，故作惊慌状，丢下大批看似像金帛的袋子，掉转马头逃走，以诱引明军入伏击圈。明军士兵纷纷下马，争抢大袋子里的“货物”。打开一看，全是烂草。这样一来，明军骑阵稍乱。喧哗之间，已入燕军埋伏圈。
一声锣响，燕兵跃起，平安所率明军知道中计，掉头就走。平安自率三千骑兵奔亡于北岸，燕王朱棣仅以数十骑人马，横挡住平安去路。平安手下有员蒙古族勇将名叫火耳灰，先前也在燕王手下为将。入侍京师数年，被建文帝派到平安手下充当主力。火耳灰识得燕王面目，手执长槊就奔朱棣奔来。朱棣手下燕将童信一箭射中火耳灰的坐骑，燕兵生擒火耳灰。火耳灰的部曲哈三贴木耳也很勇猛，见主将被擒，立刻策马杀到，又被燕军射落马下生俘。明军见状惊恐，大败而去。
当晚，朱棣释放火耳灰等人，并以这些憨厚忠勇的蒙古人为贴身侍卫。诸将劝他小心，朱棣不听。北人质鲁朴实，朱棣看准了这点，故而用人不疑。
朱棣挥师临淮，大破明军后勤部队。明兵部尚书铁铉率部来迎，燕军交战失利，危急之间，朱棣幸得火耳灰等蒙古侍卫翼护，有惊无险。（火耳灰报恩也真快）
1402年5月，明将平安在小河南岸扎营，燕军于河北岸驻营。各自准备后，双方于清早交战。
混战之间，平安左刺右杀，在北坂和燕王朱棣马头相对，此时，平安也顾不得“莫伤朕叔父”的诏令，举槊急击，数次差点刺中朱棣。遇见对方动真格的，朱棣身手再好，心中也十分着慌。幸亏燕军蕃骑指挥王骐赶到，跃马直冲平安，平安坐骑又蹶了一下，朱棣才逃得一命。
双方大战一整天，各有死伤。于是明军驻桥南，燕军驻桥北，相持数日。不久，明军粮尽，燕兵乘间袭击。恰适明将徐辉祖军至，双方又大战于齐眉山，“自午至酉，胜负相当”。
乱战之中，燕将王真、陈文、李斌等人都临阵被杀，诸将心生恐惧，纷纷劝朱棣：“我军深入日久，暑雨连绵，淮土蒸湿，疾疫多发，不如回军至小河之东，休息士马，再作打算。”
朱棣坚持前进，他说：“兵事有进无退！现在我军胜势已见，如果反而掉头北返，军心马上解体！”众人之中，只有燕将朱能坚决站在燕王一边，苦劝诸将再做坚持，莫生退心。
建文朝臣探知消息，知道燕军正在苦撑，败象已露，就劝建文帝说：“燕军很快就要败北，京师不可无良将。”建文帝不知兵，马上下诏召回徐辉祖军入卫京师，这样一来，小河战场只剩下何福所率一支孤军与燕军相持。
双方对垒期间，燕王朱棣令军士进行休整，广赐财物，收买军心。明军由于畏战，往往掘堑作垒为营，军士白日黑夜都不得喘息，虚疲人力，往往真到作战时全无体力。
由于日久乏粮，明将何福下令移营至灵壁就粮。当时，明将平安师骑兵六万人，护送大量运粮兵车前往何福营中。朱棣侦知消息后，派精兵万余人阻挡平安援兵，并派朱高煦伏兵林间，等候双方混战后明军疲惫时忽然杀出助战。
燕王朱棣安排停当后，率师逆战，两翼骑兵扇形排开，直杀明运粮援兵。平安引军突至，截杀燕兵一千多人。朱棣见状，忙命步军纵击，横贯明军大阵，截断其军。明将何福见仗已开打，就也率军出壁而战，与平安合击燕军，又杀燕兵千余，燕军小却。
朱高煦见双方打得火候差不多，趁明军喘息之际，忽然率生力燕军加入战斗，朱棣又率后退的燕兵急转身，一齐掩杀明军。何福等人大败，杀伤万余人，丧马三千余匹，燕军尽获明军粮饷。
何福所率的明军逃入营垒后，饿得双眼发蓝。众将集合议事，决定转天突围，闻炮声即开门冲出。没等天亮，朱棣已指挥大军进攻明营，诸将先登，兵士蚁附。燕军发三震炮，何福部下明军误认为是自己军营突围的炮号，争相推营门冲去。门塞不得出，明军自相纷扰，人马坠入壕堑，深沟皆满。燕兵乘势大击，明军一败涂地。
此战，除何福一人侥幸逃脱外，由于营中驰马不便，大将平安、陈晖都多名明将皆被燕军生擒。至此，明军主力几乎丧失大半。
看见被捆缚押入大帐的平安，燕王朱棣笑问道：“淝河之战，公马不踬，何以遇我？”
平安朗声大言：“刺殿下如拉朽耳！”
面对如此忠贞不屈之士，朱棣本人也不得不心生赞叹：“高皇帝（朱元璋）好养壮士！”命人送平安于北平关押，未加杀害。（平安，安徽滁州人，小字保儿。其父平定从太祖朱元璋起兵，与大将常遇春进攻元大都时战死。平安当初做过朱元璋养子，骁勇善战，力大无比。他以列将征燕，多次击败燕军。燕军有一勇将王真，朱棣常夸示人说：“诸将奋勇如王真，何事不成！”淝河之战，平安单骑挑王真于马上，勇冠诸军。因此，燕军见平安被擒，军中欢呼动地，纷纷大叫：“吾辈自此就安全了！”朱棣为收买人心，当时把平安械送北平。他称帝之后，还假惺惺以平安为北平都指挥使，不久就改授后府都督佥事（人武部长）的虚职。永乐七年，朱棣巡视北京，快入城时，见章奏中还有平安的名字，使对左右说：“平保儿尚在耶？”平安闻讯，知道朱棣仍怀嫌猜，马上自杀身亡。朱棣外宽内忌，由此也可见一斑）
从此，明兵情势急转直下。本来十万明兵从辽东赶往济南想与铁铉合军，走到直沽就被燕军截杀，主师杨文被擒，没有一个人能到济南（辽东明军之所以迟迟赶到，主要是朱棣约好鞑靼兵不断骚扰边境，牵制了辽东的明军，可见朱棣还是个有“卖国”嫌疑的反贼）。
1402年6月，燕兵至泗州，守军不战而降。
朱棣列大兵于淮河北岸，明将盛庸拥数万兵于南岸。未几，燕兵又施奇袭计，这群惯于骑马的北方兵竟能先派数百人乘小舟先入南军舰队中放炮，屡战屡败的南军惊骇至极，弃舰而逃。
燕军乘胜，当天就攻克盱眙，直趋扬州。
扬州守将王礼等人暗中通款燕王，把主管江淮的监察御史王彬捆住，大开城门投降。
接着，燕兵又降高邮、克仪真。此时，长江之上，遍插燕王大旗的巨舟往来穿梭，旗鼓蔽天。
金陵城内，大臣们见势头已变，各自心怀鬼胎，都以守城为名求出，致使都城更加空虚。
情急之下，建文帝派燕王堂姐庆城郡主入燕营请和，答应割地，与燕王中分南北，划江而治。
事已至此，朱棣当然不干，婉言拒绝。
建文帝惶急，忙问方孝孺：“今奈何？”孝孺书生，只能回言：“长江可当百万兵，江北船已遣人烧尽，北师岂能飞渡？”
7月，燕军大集合，于浦子口向明军发起攻击。明将盛庸与诸将逆战，竟也击退燕军，又赢得一次暂时的胜利。
至此，朱棣想与侄子议和北还。估计天气溽热，朱棣自己也有些顶不住，毕竟已得到一半国家，想先回北平休整一下再图后举。假如此次朱棣回北平，后来的事情还真难以预料。大胜大败，谁也说不清楚，况且建文嫡孙嗣位，正朔所宗，军心民心，道德的力量无比巨大，会在一夜之间可能突然令燕军兵败如山倒。
节骨眼上，朱棣能战惯战的儿子朱高煦率生力军赶来，见此，不由不使朱棣大喜过望。他一跃而起，全身贯甲，抚着朱高煦后背说：“勉之！世子多疾。”言外之意上要把继承权传给朱高煦。有这一句话，朱高煦活人被打强心针一样，铁了心死战。
建文帝本来派都督佥事陈喧率军增援盛庸，不料陈喧径直坐船过江投降了朱棣。
于是，朱棣装神弄鬼，祭大江之神，誓师渡江。燕军舳舻相衔，旌旗蔽空，金鼓大震。当日天气万里无云，水平如镜，虽然盛庸水军沿江列舰二百余里，但明军看见燕军如此盛势，皆大为惊愕。仗未开打，明军心理上已经输掉。
燕军乘船迫岸，首先直冲盛庸主营。盛庸师溃，燕军追奔数十里。最后，杀得盛庸单骑遁，其余将士皆解甲投降。明军舟师如此之众，竟不战而降，至此可见燕军的兵威已经非同一般。（盛庸逃跑后，朱棣不久即攻下金陵称帝。盛庸以余众降，守命驻守淮安。不久，建文帝的兵部尚书铁铉被擒获，朱棣马上命盛庸退休。很快，朱棣就派人诬告盛庸“怨望有异图”，逼迫盛庸自杀。朱棣起兵后屡战屡捷，但多次败在盛庸和平安两将之手，因此一直记恨在心。）
抢渡长江后，燕军又攻下镇江咽喉要地，直奔金陵杀来。
当时，本来凤阳还有留守军队数万，但守将认为中都不能轻弃，死心眼固守中都。驸马梅殷在淮安也有数万兵，也因消息隔绝，不知所为。
建文帝到了这个地步，惊惶忧郁，天天徘徊殿庭间。不久，他招方孝孺问计。
方孝孺只是一大儒，兵事根本非其所长。他只能在朝班上抓住李景隆，说：“坏陛下事者，此贼也。”请建文帝下令杀掉他。群臣班中共冲出十八人，都咬牙切齿，愤怒之下，争相上去拳打脚踢，差点把李景隆当众打死。
把李景隆暴打一顿，火气稍消，方孝孺出主意说：“城中尚有劲兵二十万，城高池深，粮食充足。应把城外居民尽驱入城，并把城外木材全部抢运入城，使得燕兵无攻城之具，日久就会自行撤离。”
建文帝从之。这一来，盛暑季节，老百姓毒日头下搬运巨木，饥渴劳苦，死者无数。大家为躲避拆毁自家房屋后运送房梁入城的苦差，许多人自己纵火烧屋，大火连日不息。
“屋漏偏遭连夜雨，船漏又遭顶头风。”好好的金陵城，东北角和西南角又无故崩塌，朝廷下忙派兵民抢修，怨天愁地，上下官民都昼夜不得休息。
惶急无计之下，建文帝一拨又一拨地派李景隆和诸位王爷出城，乞求燕王朱棣退兵，答应割地中分天下。朱棣当然不会退兵，一口咬定要逮捕“奸臣”，诸王个个碰了软钉子而回。
建文帝会群臣，当众恸哭。有人劝建文帝逃往蜀地，有人劝逃往浙江，有人劝逃往湖湘，意见纷纷，莫知所之。最早立议削藩的齐秦、黄子澄都早先出外“募兵”。至此，建文帝一筹莫展，天天长吁短叹，恨恨道：“事出汝辈，而今皆弃我去乎！”
燕王朱棣害怕四方勤王兵至，便派军队诸将日夜研究攻城计略，想尽快结束战斗。哨探侦知金川门是李景隆把守，朱棣便率先派军攻打。燕军一到，李景隆与谷王朱（左木右惠）马上大开城门投降。以兵部尚书茹瑺为首的数十个望风使舵的建文帝臣子也都纷纷投奔，叩请朱棣称帝。（李景隆是朱元璋重臣李文忠之子。李文忠是朱元璋亲外甥，连李景隆的名字都是朱元璋所起。此人相貌堂堂，“眉目疏秀，顾盼伟然”，其实是个绣花枕头美男子。他先前丢盔卸甲亡掉八十万军队，建文帝对其也没有加以诛杀。危难关头，他不仅不以死报，反而首先开城门投降朱棣，此人品性也真是至差至衰。朱棣即位后，李景隆得授“奉天辅运推诚宣力武臣”，增岁禄千石。朝廷每有大事，他还站在班首主持政议。为此，诸功臣皆不平。永乐二年，朱棣的兄弟周王告发李景隆在建文朝时强向自己索贿一事，不久，又有人告发他“蓄养亡命，谋为不轨”。毕竟姑表亲，朱棣不忍加罪，只是削夺他的勋号，以公爵身份归家停职。又过些时日，有大臣弹劾“李景隆在家坐受阁人伏谒如君臣礼，大不道；（李）增枝（景隆子）多立庄田，蓄童仆成千，意叵测。”朱棣这才下旨把李景隆父子连同家眷全部软禁，没收全部家财。老哥们耍赖皮闹绝食，十几天不死，也就又继续苟延残喘下去。寂寞荒凉之下，直到永乐末年才病死。）
建文帝惶急，“逊国而去。”（建文帝逊国是中国历史一大谜团。官方所修正史也讲“宫中火起，帝不知所终。”但朱棣“遣中使出帝后尸于火中，越八日葬之”，自己单方面宣布建文帝已被烧死。但他称帝后，仍然不放心建文帝，怕这位侄子日后东山再起，派人四处寻找。大太监郑和自永乐三年起（公元1405年）数次下西洋，表面上是宣示大明国威，一路挥霍金银无数，实际上最重要的目的只有一个，就是为了探访建文帝下落。当然，七下西洋，诚为我中华征服海洋的壮举，据说美洲也是三宝太监首先发现，比哥伦布还要早。2007年是郑和下西洋602周年，估计朱棣和臣下谁也没想到为了寻访一个小皇帝下落的“壮举”会带出日后那么多大动静来）。
建文帝嫡孙袭统，居正朔之位，竟败于起兵反叛的藩王之手，实是中国历史上一个非常出人意料的结局。总结起来，建文帝失败原因不外如下：
第一，建文柔仁。燕兵将皆勇战骁勇之辈，建文帝竟于大战前下明诏“莫伤害朕之叔父”，不明之至，致使朱棣多次绝处逢生，假使明军在战场上能“擒贼先杀王”，燕军早就冰销败亡。
第二，黄子澄、齐泰、方孝孺皆书生，苍猝行削藩之计，不知兵事，没有什么大的战略眼光，以致于误已误国，最后招致灭族惨祸。
第三，单用一将统师军队。耿炳文一人统三十万军；李景隆两次败北，一战统五十万，一战统三十万；盛庸一人统二十万。明军“合天下之兵，握一人之手”。反观朱棣，单旅孤城，利于战不利于守，利于合不利于分。如果当初下令山东、河北诸将各拥众数万，凭城坚守，年深日久，以叛臣贼子起兵的朱棣胜一仗败两仗，又一直逡巡在河北、山西狭窄地带，熬过一阵熬不过两阵，军队人心最终会轰然瓦解。
第四，建文帝彷徨不决，总在关键时刻犯致命错误。如果当时朝廷不招徐辉祖回金陵，而是让他留在原地与徐福合击燕军，很可能挽转整个战场形势，给已经是强弩之末的燕军以致命的最后打击。
另外，纵观整个龙虎斗过程，建文帝一方除盛庸、平安外有些智勇外，似乎没有什么特别突出的大师之才。这也要“归功”于朱元璋，因为所有有智有勇有力的名将早已连子孙都被株除干净，留下的全是三、四流将领，自然不是燕王朱棣的对手。
建文帝把燕王书信示于臣下，方孝孺出主意说：“我们诸军仍在集结，燕军久羁大名一地，夏日暑雨，不战自疲。现在，应急令辽东诸将入山海关，攻永平，真定诸将渡卢沟桥冲击北平。燕军必急回军以卫巢穴，我军蹑其后追击，必可一举成功。但是，为了缓其兵锋，慢其骄心，应下诏赦其罪过，使其部署因日久懈怠而军心离散。“
于是，建文帝派大理少卿薛（上山下品）携诏书入燕营，赦燕王父子及诸燕军将士罪，仍复王爵，勿预兵政，归国息兵。
薛（上山下品）见朱棣。朱棣问建文帝有何言教。薛（上山下品）说：“皇上说，只要殿下早晨释甲，来谒孝陵，大军晚上即旋师。”
朱棣闻言嗔目大怒：“哼！这话三尺童子也骗不了啊。”燕王将士在帐中鼓噪，纷纷扬言要杀掉皇使。朱棣红脸使完，又充白脸。“奸臣不过数人，薛（上山下品）天子使臣，不得妄动！”然后，他带着薛（上山下品）在营中观射，耀武扬威，显示实力。
临行前，他对薛（上山下品）大言道：“汝归，为老臣谢天子……但奸臣尚在，大军未还，臣将士存心狐疑，未肯遽散。望皇上诛权奸，散天下兵，臣父子单骑归阙下，唯陛下命之。”
朱棣何等人也，软硬不吃。建文君臣不得不再想办法。
燕军驻扎大名期间，明将吴杰、平安等发兵截断北平粮草运输线。朱棣以报还报，派六千轻骑驰奔徐州、沛县一带，装扮成南军，北后插柳枝为暗号，射过明军防守，直入济宁各仓，尽焚明军粮储。接着，朱棣暗中派兵潜入沙河、沛县，烧毁明军数万艘粮船，无数军资机械俱为灰烬，河水尽热。
由此，德州粮饷断绝，京师大震。
明将平安在真定不甘寂寞，准备主动进攻北平。他率军在距北平五十里的平村扎营，常出兵骚扰燕兵。燕世子朱高炽派使向燕王告急。
朱棣派大将刘江黑夜驰还，携火炮数十门，至城外即燃响巨炮，城中燕兵冲出，双方夹击，大败明将平安，斩首千余。平安走还真定。
其间，方孝孺还向建文帝出主意反间燕王父子：派使臣密至北平，赐燕世子朱高炽皇上御笔亲诏，“如归朝廷，许汝为王”。北平城内的太监黄俨与朱高炽不和，一见朝廷信使来，马上派人快马驰报燕王“世子将反”。朱棣犹疑，向另一个儿子朱高煦问计。朱高煦回答：“世子本来就和太孙（建文帝）关系很好。”几人正商量怎样除掉“叛父”的世子，朱高炽已派人，把被捆绑得严严实实的建文帝使臣和未启封的诏书送至朱棣营中。
燕王朱棣又惊又喜，看完书信后，大叹：“几杀吾子！”
1401年8月，明将盛庸檄令大同守将房昭引兵入紫荆关，侵扰保定诸县，并于易县西水寨驻兵。西水寨地处万山从中，易守难攻，可窥伺北平，相机而动。朱棣听闻此讯，深知保定是股肱郡，保定一失，北平必危，于是，燕军班师。
燕军渡过滹沱河，至完县，增兵镇守保定。行军路上，朱棣还派三万精骑邀击明将吴杰给房昭发去的大批粮饷，围困西水寨。
吴杰派人来援，快赶到金水寨时遭燕兵埋伏，被杀得大败，金水寨守军观此大骇，与真定兵俱一溃而逃。此战燕军斩首万余级，明军摔下山崖又死近万人，除房昭外，多名高级将校被生俘。
得胜之后，燕军还师北平。
1401年12月，建文帝又派忠心耿耿的驸马都尉梅殷镇守淮安，募兵四十万，驻军淮上以扼燕军。
至此，燕王朱棣起兵三年，虽然多次大胜明军，但所得土地仅永平、大宁、保定，旋得旋弃，战死者甚众。明军虽屡遭挫败，但军队分布频盛，时时有告捷消息。明军是拥正朔的正规军，名正言顺，从整体形势讲，打到这份上，朱棣并没有任何优势。如果战事一拖再拖，燕兵疲敞，人心离散，没准就会杀出几个军将剁砍朱棣父子人头以取富贵。
最最紧要关头，建文帝宫内的太监帮了朱棣天大的忙。由于建文帝御内臣甚严，不少宦官心怀怨望。建文帝禀承老皇帝朱元璋旨意，严防太监干政，只当他们是供洒扫的奴仆而已。同时，建文帝又严惩冒皇帝名义出外勒索的宦官头目，使得这些不男不女的家伙心中充满怨毒，纷纷派人到朱棣处示好，把“金陵空虚”的消息告诉燕王，建议燕军“乘间疾进”。
一席话点醒梦中人！朱棣决计直趋金陵，准备与建文帝临江决战，拼个鱼死网破。
建文四年（1402年）初，朱棣提兵出北平。燕军士气高昂，先在藁城破明兵，斩首四千，紧接着破衡水、下东阿、陷沛县，并在邹县以十二骑大破明军远粮的后勤士兵三多人，直围徐州。徐州明兵破胆，龟缩城内不敢战。燕军绕过徐州，径趋宿州。
燕军行至淝河，明将平安率军四万蹑随其后。观察地形后，朱棣判断道：“滨河地带多树木，敌兵必疑我军设伏，淝河地平少树，彼不疑，可伏兵。”他亲师精兵两万，持三日粮，至淝河设伏。临行，他嘱戒诸将，一俟燕兵与敌军开战，立即在一路上命未投入战斗的士兵齐举火炬，以惊吓明军。
平安明军将至，朱棣派数百燕军快马迎前。燕兵见了明军，故作惊慌状，丢下大批看似像金帛的袋子，掉转马头逃走，以诱引明军入伏击圈。明军士兵纷纷下马，争抢大袋子里的“货物”。打开一看，全是烂草。这样一来，明军骑阵稍乱。喧哗之间，已入燕军埋伏圈。
一声锣响，燕兵跃起，平安所率明军知道中计，掉头就走。平安自率三千骑兵奔亡于北岸，燕王朱棣仅以数十骑人马，横挡住平安去路。平安手下有员蒙古族勇将名叫火耳灰，先前也在燕王手下为将。入侍京师数年，被建文帝派到平安手下充当主力。火耳灰识得燕王面目，手执长槊就奔朱棣奔来。朱棣手下燕将童信一箭射中火耳灰的坐骑，燕兵生擒火耳灰。火耳灰的部曲哈三贴木耳也很勇猛，见主将被擒，立刻策马杀到，又被燕军射落马下生俘。明军见状惊恐，大败而去。
当晚，朱棣释放火耳灰等人，并以这些憨厚忠勇的蒙古人为贴身侍卫。诸将劝他小心，朱棣不听。北人质鲁朴实，朱棣看准了这点，故而用人不疑。
朱棣挥师临淮，大破明军后勤部队。明兵部尚书铁铉率部来迎，燕军交战失利，危急之间，朱棣幸得火耳灰等蒙古侍卫翼护，有惊无险。（火耳灰报恩也真快）
1402年5月，明将平安在小河南岸扎营，燕军于河北岸驻营。各自准备后，双方于清早交战。
混战之间，平安左刺右杀，在北坂和燕王朱棣马头相对，此时，平安也顾不得“莫伤朕叔父”的诏令，举槊急击，数次差点刺中朱棣。遇见对方动真格的，朱棣身手再好，心中也十分着慌。幸亏燕军蕃骑指挥王骐赶到，跃马直冲平安，平安坐骑又蹶了一下，朱棣才逃得一命。
双方大战一整天，各有死伤。于是明军驻桥南，燕军驻桥北，相持数日。不久，明军粮尽，燕兵乘间袭击。恰适明将徐辉祖军至，双方又大战于齐眉山，“自午至酉，胜负相当”。
乱战之中，燕将王真、陈文、李斌等人都临阵被杀，诸将心生恐惧，纷纷劝朱棣：“我军深入日久，暑雨连绵，淮土蒸湿，疾疫多发，不如回军至小河之东，休息士马，再作打算。”
朱棣坚持前进，他说：“兵事有进无退！现在我军胜势已见，如果反而掉头北返，军心马上解体！”众人之中，只有燕将朱能坚决站在燕王一边，苦劝诸将再做坚持，莫生退心。
建文朝臣探知消息，知道燕军正在苦撑，败象已露，就劝建文帝说：“燕军很快就要败北，京师不可无良将。”建文帝不知兵，马上下诏召回徐辉祖军入卫京师，这样一来，小河战场只剩下何福所率一支孤军与燕军相持。
双方对垒期间，燕王朱棣令军士进行休整，广赐财物，收买军心。明军由于畏战，往往掘堑作垒为营，军士白日黑夜都不得喘息，虚疲人力，往往真到作战时全无体力。
由于日久乏粮，明将何福下令移营至灵壁就粮。当时，明将平安师骑兵六万人，护送大量运粮兵车前往何福营中。朱棣侦知消息后，派精兵万余人阻挡平安援兵，并派朱高煦伏兵林间，等候双方混战后明军疲惫时忽然杀出助战。
燕王朱棣安排停当后，率师逆战，两翼骑兵扇形排开，直杀明运粮援兵。平安引军突至，截杀燕兵一千多人。朱棣见状，忙命步军纵击，横贯明军大阵，截断其军。明将何福见仗已开打，就也率军出壁而战，与平安合击燕军，又杀燕兵千余，燕军小却。
朱高煦见双方打得火候差不多，趁明军喘息之际，忽然率生力燕军加入战斗，朱棣又率后退的燕兵急转身，一齐掩杀明军。何福等人大败，杀伤万余人，丧马三千余匹，燕军尽获明军粮饷。
何福所率的明军逃入营垒后，饿得双眼发蓝。众将集合议事，决定转天突围，闻炮声即开门冲出。没等天亮，朱棣已指挥大军进攻明营，诸将先登，兵士蚁附。燕军发三震炮，何福部下明军误认为是自己军营突围的炮号，争相推营门冲去。门塞不得出，明军自相纷扰，人马坠入壕堑，深沟皆满。燕兵乘势大击，明军一败涂地。
此战，除何福一人侥幸逃脱外，由于营中驰马不便，大将平安、陈晖都多名明将皆被燕军生擒。至此，明军主力几乎丧失大半。
看见被捆缚押入大帐的平安，燕王朱棣笑问道：“淝河之战，公马不踬，何以遇我？”
平安朗声大言：“刺殿下如拉朽耳！”
面对如此忠贞不屈之士，朱棣本人也不得不心生赞叹：“高皇帝（朱元璋）好养壮士！”命人送平安于北平关押，未加杀害。（平安，安徽滁州人，小字保儿。其父平定从太祖朱元璋起兵，与大将常遇春进攻元大都时战死。平安当初做过朱元璋养子，骁勇善战，力大无比。他以列将征燕，多次击败燕军。燕军有一勇将王真，朱棣常夸示人说：“诸将奋勇如王真，何事不成！”淝河之战，平安单骑挑王真于马上，勇冠诸军。因此，燕军见平安被擒，军中欢呼动地，纷纷大叫：“吾辈自此就安全了！”朱棣为收买人心，当时把平安械送北平。他称帝之后，还假惺惺以平安为北平都指挥使，不久就改授后府都督佥事（人武部长）的虚职。永乐七年，朱棣巡视北京，快入城时，见章奏中还有平安的名字，使对左右说：“平保儿尚在耶？”平安闻讯，知道朱棣仍怀嫌猜，马上自杀身亡。朱棣外宽内忌，由此也可见一斑）
从此，明兵情势急转直下。本来十万明兵从辽东赶往济南想与铁铉合军，走到直沽就被燕军截杀，主师杨文被擒，没有一个人能到济南（辽东明军之所以迟迟赶到，主要是朱棣约好鞑靼兵不断骚扰边境，牵制了辽东的明军，可见朱棣还是个有“卖国”嫌疑的反贼）。
1402年6月，燕兵至泗州，守军不战而降。
朱棣列大兵于淮河北岸，明将盛庸拥数万兵于南岸。未几，燕兵又施奇袭计，这群惯于骑马的北方兵竟能先派数百人乘小舟先入南军舰队中放炮，屡战屡败的南军惊骇至极，弃舰而逃。
燕军乘胜，当天就攻克盱眙，直趋扬州。
扬州守将王礼等人暗中通款燕王，把主管江淮的监察御史王彬捆住，大开城门投降。
接着，燕兵又降高邮、克仪真。此时，长江之上，遍插燕王大旗的巨舟往来穿梭，旗鼓蔽天。
金陵城内，大臣们见势头已变，各自心怀鬼胎，都以守城为名求出，致使都城更加空虚。
情急之下，建文帝派燕王堂姐庆城郡主入燕营请和，答应割地，与燕王中分南北，划江而治。
事已至此，朱棣当然不干，婉言拒绝。
建文帝惶急，忙问方孝孺：“今奈何？”孝孺书生，只能回言：“长江可当百万兵，江北船已遣人烧尽，北师岂能飞渡？”
7月，燕军大集合，于浦子口向明军发起攻击。明将盛庸与诸将逆战，竟也击退燕军，又赢得一次暂时的胜利。
至此，朱棣想与侄子议和北还。估计天气溽热，朱棣自己也有些顶不住，毕竟已得到一半国家，想先回北平休整一下再图后举。假如此次朱棣回北平，后来的事情还真难以预料。大胜大败，谁也说不清楚，况且建文嫡孙嗣位，正朔所宗，军心民心，道德的力量无比巨大，会在一夜之间可能突然令燕军兵败如山倒。
节骨眼上，朱棣能战惯战的儿子朱高煦率生力军赶来，见此，不由不使朱棣大喜过望。他一跃而起，全身贯甲，抚着朱高煦后背说：“勉之！世子多疾。”言外之意上要把继承权传给朱高煦。有这一句话，朱高煦活人被打强心针一样，铁了心死战。
建文帝本来派都督佥事陈喧率军增援盛庸，不料陈喧径直坐船过江投降了朱棣。
于是，朱棣装神弄鬼，祭大江之神，誓师渡江。燕军舳舻相衔，旌旗蔽空，金鼓大震。当日天气万里无云，水平如镜，虽然盛庸水军沿江列舰二百余里，但明军看见燕军如此盛势，皆大为惊愕。仗未开打，明军心理上已经输掉。
燕军乘船迫岸，首先直冲盛庸主营。盛庸师溃，燕军追奔数十里。最后，杀得盛庸单骑遁，其余将士皆解甲投降。明军舟师如此之众，竟不战而降，至此可见燕军的兵威已经非同一般。（盛庸逃跑后，朱棣不久即攻下金陵称帝。盛庸以余众降，守命驻守淮安。不久，建文帝的兵部尚书铁铉被擒获，朱棣马上命盛庸退休。很快，朱棣就派人诬告盛庸“怨望有异图”，逼迫盛庸自杀。朱棣起兵后屡战屡捷，但多次败在盛庸和平安两将之手，因此一直记恨在心。）
抢渡长江后，燕军又攻下镇江咽喉要地，直奔金陵杀来。
当时，本来凤阳还有留守军队数万，但守将认为中都不能轻弃，死心眼固守中都。驸马梅殷在淮安也有数万兵，也因消息隔绝，不知所为。
建文帝到了这个地步，惊惶忧郁，天天徘徊殿庭间。不久，他招方孝孺问计。
方孝孺只是一大儒，兵事根本非其所长。他只能在朝班上抓住李景隆，说：“坏陛下事者，此贼也。”请建文帝下令杀掉他。群臣班中共冲出十八人，都咬牙切齿，愤怒之下，争相上去拳打脚踢，差点把李景隆当众打死。
把李景隆暴打一顿，火气稍消，方孝孺出主意说：“城中尚有劲兵二十万，城高池深，粮食充足。应把城外居民尽驱入城，并把城外木材全部抢运入城，使得燕兵无攻城之具，日久就会自行撤离。”
建文帝从之。这一来，盛暑季节，老百姓毒日头下搬运巨木，饥渴劳苦，死者无数。大家为躲避拆毁自家房屋后运送房梁入城的苦差，许多人自己纵火烧屋，大火连日不息。
“屋漏偏遭连夜雨，船漏又遭顶头风。”好好的金陵城，东北角和西南角又无故崩塌，朝廷下忙派兵民抢修，怨天愁地，上下官民都昼夜不得休息。
惶急无计之下，建文帝一拨又一拨地派李景隆和诸位王爷出城，乞求燕王朱棣退兵，答应割地中分天下。朱棣当然不会退兵，一口咬定要逮捕“奸臣”，诸王个个碰了软钉子而回。
建文帝会群臣，当众恸哭。有人劝建文帝逃往蜀地，有人劝逃往浙江，有人劝逃往湖湘，意见纷纷，莫知所之。最早立议削藩的齐秦、黄子澄都早先出外“募兵”。至此，建文帝一筹莫展，天天长吁短叹，恨恨道：“事出汝辈，而今皆弃我去乎！”
燕王朱棣害怕四方勤王兵至，便派军队诸将日夜研究攻城计略，想尽快结束战斗。哨探侦知金川门是李景隆把守，朱棣便率先派军攻打。燕军一到，李景隆与谷王朱（左木右惠）马上大开城门投降。以兵部尚书茹瑺为首的数十个望风使舵的建文帝臣子也都纷纷投奔，叩请朱棣称帝。（李景隆是朱元璋重臣李文忠之子。李文忠是朱元璋亲外甥，连李景隆的名字都是朱元璋所起。此人相貌堂堂，“眉目疏秀，顾盼伟然”，其实是个绣花枕头美男子。他先前丢盔卸甲亡掉八十万军队，建文帝对其也没有加以诛杀。危难关头，他不仅不以死报，反而首先开城门投降朱棣，此人品性也真是至差至衰。朱棣即位后，李景隆得授“奉天辅运推诚宣力武臣”，增岁禄千石。朝廷每有大事，他还站在班首主持政议。为此，诸功臣皆不平。永乐二年，朱棣的兄弟周王告发李景隆在建文朝时强向自己索贿一事，不久，又有人告发他“蓄养亡命，谋为不轨”。毕竟姑表亲，朱棣不忍加罪，只是削夺他的勋号，以公爵身份归家停职。又过些时日，有大臣弹劾“李景隆在家坐受阁人伏谒如君臣礼，大不道；（李）增枝（景隆子）多立庄田，蓄童仆成千，意叵测。”朱棣这才下旨把李景隆父子连同家眷全部软禁，没收全部家财。老哥们耍赖皮闹绝食，十几天不死，也就又继续苟延残喘下去。寂寞荒凉之下，直到永乐末年才病死。）
建文帝惶急，“逊国而去。”（建文帝逊国是中国历史一大谜团。官方所修正史也讲“宫中火起，帝不知所终。”但朱棣“遣中使出帝后尸于火中，越八日葬之”，自己单方面宣布建文帝已被烧死。但他称帝后，仍然不放心建文帝，怕这位侄子日后东山再起，派人四处寻找。大太监郑和自永乐三年起（公元1405年）数次下西洋，表面上是宣示大明国威，一路挥霍金银无数，实际上最重要的目的只有一个，就是为了探访建文帝下落。当然，七下西洋，诚为我中华征服海洋的壮举，据说美洲也是三宝太监首先发现，比哥伦布还要早。2007年是郑和下西洋602周年，估计朱棣和臣下谁也没想到为了寻访一个小皇帝下落的“壮举”会带出日后那么多大动静来）。
建文帝嫡孙袭统，居正朔之位，竟败于起兵反叛的藩王之手，实是中国历史上一个非常出人意料的结局。总结起来，建文帝失败原因不外如下：
第一，建文柔仁。燕兵将皆勇战骁勇之辈，建文帝竟于大战前下明诏“莫伤害朕之叔父”，不明之至，致使朱棣多次绝处逢生，假使明军在战场上能“擒贼先杀王”，燕军早就冰销败亡。
第二，黄子澄、齐泰、方孝孺皆书生，苍猝行削藩之计，不知兵事，没有什么大的战略眼光，以致于误已误国，最后招致灭族惨祸。
第三，单用一将统师军队。耿炳文一人统三十万军；李景隆两次败北，一战统五十万，一战统三十万；盛庸一人统二十万。明军“合天下之兵，握一人之手”。反观朱棣，单旅孤城，利于战不利于守，利于合不利于分。如果当初下令山东、河北诸将各拥众数万，凭城坚守，年深日久，以叛臣贼子起兵的朱棣胜一仗败两仗，又一直逡巡在河北、山西狭窄地带，熬过一阵熬不过两阵，军队人心最终会轰然瓦解。
第四，建文帝彷徨不决，总在关键时刻犯致命错误。如果当时朝廷不招徐辉祖回金陵，而是让他留在原地与徐福合击燕军，很可能挽转整个战场形势，给已经是强弩之末的燕军以致命的最后打击。
另外，纵观整个龙虎斗过程，建文帝一方除盛庸、平安外有些智勇外，似乎没有什么特别突出的大师之才。这也要“归功”于朱元璋，因为所有有智有勇有力的名将早已连子孙都被株除干净，留下的全是三、四流将领，自然不是燕王朱棣的对手。
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