朱高炽此时正守卫北平，朱棣将自己最重要的谋士道衍和一道坚守不许出战的命令留下来给他。除此之外，给他的兵力只有万人，这样做的原因，大概是缘于对李景隆的轻视。据说朱棣听闻朱允炆以李景隆取代耿炳文统兵之后，评价道：“李景隆是个膏粱之徒，无能小子！没什么谋略而且容易骄傲，表面上看起来厉害其实内心胆怯。从未打过什么像样的仗，建文帝随意地让他统率五十万军队，是自己坑害自己啊！”朱棣坚信只要朱高炽听从自己的教导，加上有当世最厉害的谋略大师道衍的辅佐，北平坚城一定能坚持到自己带着朵颜三卫归来。

实际情况正如其所料，朱高炽出色地完成了他交代的任务，力守坚城不出。成功阻击了50万敌军的屡次进攻，为朱棣的回军，赢得了时间。其间，朱允炆遣人赐书给朱高炽，许以封王，引诱他归顺朝廷。朱高炽马上把信件原封不动地送给朱棣。此前，朱高炽的兄弟朱高煦、朱高燧都聪明能言善辩而有宠于朱棣，宦官黄俨因此党附他们。朱高燧得知此事后，指使黄俨到朱棣面前通报说：“世子与朝廷私下交通，现在朝廷的使者到了！”话还没说完，朱高炽使者就到了，朱棣拆开书信看完后，感慨地说：“差点就听了你的谗言，误杀了我的儿子！”

十一月，朱棣从大宁回师，路过白河，河水汹涌又无舟楫，大军无法渡河。第二天，突遇寒流河水上冻，燕军从冰上过河。朱棣向部下宣称是自己向神祈祷所致，燕军闻言士气大振。渡河后，燕军遇到李景隆手下都督陈晖统率的偏师，朱棣迅速组织进攻，陈晖兵败。败军争相渡河，河上冰突然化开，淹毙的李景隆军败兵多不胜数。随后，燕军在郑村坝遭遇李景隆主力部队。朱棣以朵颜三卫精锐骑兵先行，攻破李景隆部七座营寨，其余部队源源不断地赶来，李景隆大败，引残部退保德州。

朱棣又计划攻击大同，他说：“我军攻击大同，李景隆必然会去救援，大同冬季寒冷，李景隆军士兵都是南方人，不习惯于寒冷天气，必定会疲于奔命！”出兵后，经过广昌时，守将投降。建文二年（公元1400年）正月，朱棣攻破蔚州，逼近大同，李景隆果然从紫荆关前来救援。此时，燕军已经退兵，退回居庸关，李景隆士兵冻饿而死者众多，未能找到敌人，无功而返。朱允炆被迫将齐泰、黄子澄两个罢职，向朱棣示好，想延缓燕军攻势。

北平保卫战是朱高炽在靖难战役中最高光的时刻，他的胜利对于整个靖难战役而言，具有重要的意义。朱高炽力保北平城不失，给朱棣的回军争取了时间，朱棣的冒险出击夺取了朵颜三卫的指挥权，实力大增，使击败李景隆50万大军成为轻而易举的事情。两军之间攻守之势易位，实力对比发生了实质性的逆转。