瓦剌军盘踞于忽兰忽失温（今蒙古国境内），以逸待劳。六月初七，明军一路碾压而至，瓦剌部首领马哈木、太平、把秃孛罗等率兵3万，依山阻击，但明军排列整齐、进退有序，令瓦剌军未敢轻易进攻，两军成对峙局面。随后朱棣派人挑衅，瓦剌军终于按捺不住，如潮水般由山上倾泻而下，直卷明军。这次冲锋正中了朱棣布下的圈套，他下令让安远侯柳升统领神机营出击，顿时火器齐发，铳声大作，烟尘蔽天，瓦剌骑兵纷纷中弹落马，马匹也为枪炮声所惊，一片混乱。

朱棣乘势领兵追击，但瓦剌军抵抗也十分顽强，他们退据山冈，以弓箭压制进击的明军。双方骑兵也混战到一处，明军都指挥满都阵亡，一时竟杀得胜负难分。关键时刻，柳升的神机营再次立功。明军火铳手在骑兵掩护下列于阵前，待瓦剌骑兵攻来便一起发射，随着铳声响起，一队队瓦剌骑兵坠马而亡。随后明军骑兵杀出，在热兵器与冷兵器的双重打击下，瓦剌军终于不支溃退。尽管明军再次取胜，但付出的代价也不小，战役中甚至发生皇太孙被包围的惊险一幕。战斗结束后，朱棣将忽兰忽失温改名为“杀胡镇”，随后下令班师回朝。

经此一役，瓦剌元气大伤，很长时间无力犯边。但成祖的远征也进入一个死循环，因为无论是瓦剌或鞑靼，两次远征都没能将其彻底连根拔起。瓦剌被讨伐后，鞑靼又随之强势起来。到永乐二十年（1422）三月，之前归附的阿鲁台再度搞事，攻打边城并袭杀指挥使，惹怒了朱棣，引发第三次远征。但这次劳师动众的出征却因阿鲁台避战而一仗没打。大军回师时，倒霉的朵颜三卫成了出气筒，被明军打得满地找牙。此时明帝国已迁都北京，北伐更方便，果然不到一年，朱棣又组织第四次亲征，但同样因阿鲁台避战无功而返。

 

这次归来后，朱棣身体已大不如前。后面几次作战，阿鲁台深得敌进我退，敌驻我扰，敌疲我打，敌退我追的游击战精神，明军回师不到两个月，阿鲁台马上袭击了大同，朝中官员投上所好，一片亲征呼声，终于将朱棣推上最后的征途。永乐二十二年（1424）四月初三，朱棣开启了第五次漠北亲征。这次，明军同样没有找到对手，雄才大略的明成祖却在班师途中病逝。

从永乐七年至永乐二十二年，短短15年时间内，明成祖共进行了六次北伐，其中五次为御驾亲征。明成祖为何在生命的最后15年一意孤行要一次又一次地亲征漠北？绝不能简单总结为宣示威德。明成祖一生的确做过许多好大喜功之举，但在两个问题上认知十分清晰：其一，他清楚知道建文帝问题是对他皇位合法性的最大挑战。其二，他清楚认识到漠北问题是真正对国家安全构成威胁的大隐患。对前者，他不惜腥风血雨杀人如麻；对后者，他不惜劳师动众，御驾亲征。遗憾的是，尽管永乐亲征让边疆得到暂时的安宁，但终其一生也没能彻底解决漠北问题。25年后的土木堡之变大概是永乐帝最担心出现的局面。