明军一路上随路丢弃铠仗，兵械损失，不可胜计。由此，春季攻燕的计划未能实施。
建文二年五月，李景隆会兵德州。明武定侯郭英、安陆侯吴杰等人也提兵至真定。李景隆率兵过河间，前锋将已先期到达白沟河。郭英等过保定，约定在白沟河与李景隆会军，合势而进。
很快，几路明军会合，共有兵六十万，号百万，在白沟河驻营，列下大阵，准备与燕兵一决雌雄。
面对这次气势汹汹、有备而来的南军，燕王朱棣仍旧波澜不惊。
“李景隆匹夫之辈，惟恃人多势众。然人多势众也不可恃！人多易乱，击其前则后不知，击其左则右不应，将帅不专，政令不一，甲兵粮饷，适足为吾资耳。”朱棣笑言。于是，他先派大将张玉前往白沟，自己随后而行。
此次对阵，明军中确实不乏英才。前锋将平安从前曾做过燕王朱棣的旗下大将，多次随燕王出塞进攻蒙元骑兵，深晓朱棣的用兵之道。
两军对阵，平安立刻率万余精骑直冲燕军杀来。平安本人身高体壮，骁勇善战，手持利矛，跃马入阵，一个人冲在明军最前面。瞿能父子也随后奋跃，所向披靡，杀伤不少燕兵。一波冲击过后，燕军损伤不少，小却。
危急关头，燕将谷允和一个名叫狗儿的太监非常勇猛，率两股燕军与南兵对冲。朱棣本人亲自率兵夹击，双方混战一团。
战至天黑，双方才各自鸣金收兵。此次交锋，燕军损失不少，平安前锋明军仅损失百余匹战马。
由于明军在地里埋了不少土地雷，燕兵人马被炸死炸伤不少。双方夜深休息时，燕王朱棣仅率三骑殿后，中途迷路，最后趴在地上寻摸好久，找到河岸，才分辨出东西南北，磕磕撞撞回到营中。
回营后，朱棣令张玉将中军，朱能将左军，陈亨将右军，共集全部马步军十余万，在黎明时分又向明军列阵而来。
明将瞿能得胜心切，率其子弟兵纵马直荡燕将房宽军阵。明前锋将平安也在旁边掩护，荡破房宽阵列，擒斩数百燕兵。
张玉等燕将见房宽败北，皆面有惧色。
朱棣不为所动，鼓励说：“胜负常事耳！彼兵虽众，不过日中，保为诸君破之。”言毕，朱棣亲率精锐骑兵数千突入明军大阵，张玉与朱棣儿子朱高煦挥军齐进。
明军和燕兵举枪挥刀，马步混战一起。双方大战百余合，死伤惨重。朱棣所骑马多中流矢，换马就换了三次。他身边所带箭矢，也射光了三筒。
最后，这位燕王只能提剑奋击，最后拼得剑刃残缺，所骑马又被河堤绊倒，差点被明将瞿能一枪刺死。惶急之下，朱棣奔逃到堤岸高处，挥鞭向堤下招唤，佯装下面有自己的埋伏人马。
李景隆远远望见，怕遭埋伏，忙发号明军退后。
朱棣换乘新马，又率兵转身冲入阵内击杀。
明将平安武艺高强，在阵中往来驰突，专捡燕将砍杀。不久，平安即斩燕将陈亨于阵，又砍断燕将徐忠的几个手指。
朱高煦见事急，忙率精骑数千冲入阵中，与明军团团相杀，交缠在一起。
此时，朱棣本人已经疲劳至极，只是凭着意志力坚持不下。
战至正午，明将瞿能率守兵重新冲阵，口中大呼“灭燕”，斩杀燕兵数百。
关键时刻，忽然一阵大风吹来，明军中最显眼的帅旗忽然被吹折，古人迷信，南军相视色动，许多人心中不由得惊惶失措。朱棣见状，率骑兵从侧翼突入明军阵中，驰击砍杀，与朱高煦合兵，混乱中竟把已经战至力竭的瞿能父子皆斩杀于阵。明将平安与朱能交阵，也被打败，兜马回走。
于是，明军列阵大崩，奔走逃跑之声如雷。
燕军乘风纵火，烧毁明军营垒。
见大势已去，李景隆等人各自逃命，明军被杀及掉入河中淹死的有十多万人。
燕军一直追到旧战场月样桥，明军被杀被淹死数万人，横尸百余里。
各路明军悉溃，只有魏国公徐辉祖一军独全。
李景隆跑到德州还未喘过气，燕兵已经追至，于是他又跑往济南。德州终于落入燕军手中。
幸亏坚守济南的是建文帝忠臣铁铉，燕军兵锋才戛然而止。
铁铉本来是山东参政，负责催督军饷为李景隆军队做后勤保障工作。听闻明军大溃败消息，铁铉收集溃亡明兵，死守济南，任凭十余万刚刚得胜的燕兵轮番冲锋，巍然不动。
建文帝闻讯，马上升铁铉为山东布政司使，并招还败军之帅李景隆。接着，下诏以盛庸为大将军，陈晖为副。
李景隆两次大战，丧明军百万，由于他是与朱明皇族有至亲关系的贵臣，建文帝竟“赦而不诛”。
保荐人黄子澄又悔又急，痛哭上谏：“李景隆出师观望，心怀二意，如果不杀他，何以谢宗社，励将士！”副都御史练子宁也在朝会上抓住李景隆，历数其罪，恳请建文帝诛杀这位三心二意、战意不坚的老花花公子。
但毕竟是自己表哥，建文帝皆未应允。
大战之四——东昌之役
燕王朱棣十几万大军，包围济南城三月有余，连攻不下。诸策失效之后，燕军便堵堰城外各条溪涧及河流水源，准备积水灌城。
济南城内守军、人民大惧。
铁铉镇定自若，说：“别害怕，我有计破贼，不出三日，贼兵必遁！”
铁铉安排“诈降计”。他派壮士安装大铁板在城门圆拱上端，又让守城士卒大哭哀嚎“济南城快被淹了，我们就要死了！”
不久，他尽撤楼橹防线，派城中百姓长者代替守城军做使者，到燕王大营跪伏请降：“朝中有奸臣进谗，才使得大王您冒危险出生入死奋战。您是高皇帝亲儿子，我辈皆是高皇帝臣民，一直想向大王您投降。但我们济南人不习兵革，见大军压境，深怕被军士杀害。敬请大王退师十里，单骑入城，我们恭迎大驾！”
燕王朱棣不知是计，闻言大喜。出征数日，燕兵疲极，如果济南城降，即可割断南北，占有整个中原地区。
因此，朱棣忙令军士移营后退，自己高骑骏马，大张黄罗伞盖，只带数骑护卫，过护城河桥，径入城内准备受降。
城门大开。守城明军都齐聚于城墙上往下观瞧。
燕王朱棣刚进城门，众士卒高呼“千岁到！”预先置于门拱上的大铁板轰然而落。幸亏朱棣命大，铁板稍落早了零点几秒，正砸中燕王所骑马头。燕王滚落于地，大惊失色，身边卫士忙给他换一匹新马，一行人掉转马头就往外跑。
济南守卒连忙牵挽护城河浮桥，可惜年久桥重，费了牛劲只拉挽起一米多高，朱棣和一行卫士纵马腾逸而去。
狂怒之下，朱棣挥兵攻城。
铁铉伏于城头，大骂朱棣反贼。燕王大怒，搬来数门火炮对城内一顿狂轰。危急关头，铁铉亲书高皇帝朱元璋神牌，悬于四城之上。
见有朱元璋神牌，燕兵不敢再用炮击，济南城得以保存。
相持之间，铁铉又常常出其不意，派骁勇军卒白天黑夜从城内突出，骚扰袭击燕兵，搞得这群疲惫之师无可奈何，多被杀伤。
朱棣愤甚，计无所出。和尚道衍劝言，认为燕兵师老兵疲，应回北平再图后举。朱棣听劝，班师回北平。
铁铉及明将盛庸等乘胜追击，收复德州等地，兵威大振。
建文帝下诏，擢铁铉为兵部尚书（齐泰当时已卸任），协助盛庸准备北伐燕军。
1400年10月，建文帝下诏，命大将军盛庸统平燕诸军北伐。副将军吴杰进兵定州，都督徐凯等人屯于沧州。
11月，燕王朱棣听说盛庸向北平方向进发，便想先发制人进攻沧州，又怕明军有备，就对外扬言要出征辽东的明军。
燕军将士听说又要大冷天去辽东作战，皆郁郁不乐。
行至通州，张玉、朱能等将入帐，劝说燕王：“现在大敌当前，我们却提军远征辽东苦寒之地，士卒离心，恐怕师出不利。”
朱棣屏去旁人，对二将说：“现在明将盛庸驻军德州，吴杰、平安守定州，徐凯和陶铭在沧州筑固城池，相互倚持为犄角之势。我们现在出军，实际上是要去奇袭沧州。德州、定州城坚墙厚，肯定不能攻下。沧州城溃塌日久，现在天寒地冻，明军筑固城墙的速度肯定很慢，乘其懈怠，我们袭之必取！”
两将闻言，恍然大悟。
燕兵至天津，过直沽，朱棣忽然下令军队转而南行。燕兵大多不明就里，纷纷询问：“我们不是向东征辽吗，怎么又向南进军呢？”
燕王朱棣装神弄鬼，一脸神秘，答道：“夜间我见有白光两道，自东北指西南，占卜一卦，卦象表示‘南行大吉’。”于是，他指挥燕兵急行军，一昼夜疾行三百华里，黎明时分，已至沧州城下。
明将徐凯一直听谍报说朱棣带兵去打辽东，因此正不紧不慢地督促明兵抬石头、和泥灰修筑城池。
燕兵突至城下，明军才发觉敌至，大多兵士股栗哆嗦，吓得连甲胄都来不及穿。
燕兵不顾疲劳，肉搏登城，不久陷城。
徐凯等将慌忙逃跑，半路又遭早已埋伏好的燕兵截击，数将皆被活捉，明军被燕军斩首一万多，投降的数万明兵，皆为燕将谭渊下令活埋。
1400年年底，朱棣命令驻扎于直沽的燕兵乘大船顺流而北，满载缴获的辎重财物。他本人亲自率军循河而南，屯军馆陶，出掠大名，烧毁明军军饷无数。