永乐七年（公元1409年）七月，明朝正式与鞑靼开战，朱棣任命靖难功臣、淇国公丘福为主将率领大军出征漠北，出征之前永乐帝一再告诫丘福不可轻敌冒进，一定要稳扎稳打。但俗话说得好，越怕什么越来什么，丘福压根没把朱棣的话放在心上，在前期取得几场小胜利之后，志得意满的丘大将军便不把鞑靼放在眼里了，接着便重蹈前辈徐达的覆辙中了鞑靼人诱敌深入之计，孤军深入，最后全军覆没，丘福本人也战死。丘福的战败打乱了朱棣的部署，虽然本次战败的责任看似全在丘福，但有一个重要原因不容忽视，那就是当时整个明朝存在轻敌思想，包括朱棣本人，几年之前征伐安南的过于顺利，加上鞑靼此前几十年早已被打残，明朝上下普遍存在“跳梁小丑，不足为惧”的思想，而这种思想影响了明军的作战。
但这次战役以后，打醒了明朝，经过朱家两代人的努力，大明此时已无可用大将，为了消除边患，朱棣决定御驾亲征。永乐八年（公元1410年）二月，北征大军举行出征仪式，这是朱棣登基之后的第一次出征，为了确保作战胜利，永乐帝集结了五十万大军（丘福只有十万），必须一次击垮鞑靼部使其不敢再攻边地。朱棣对这次亲征信心满满，认为此次必胜有五个原因：“以大击小，以顺取逆，以治攻乱，以逸待劳，以悦吊怨。”当北征大军路过朱棣藩王时期出征抵达的旧地时，朱棣还特地仿效当年的霍去病封狼居胥，亲自作了一篇记载此次北征经过的铭文，以给后世留下他曾经亲征漠北的文字记录，也顺道激励军官将士奋勇杀敌，报效大明。
而此次大军也一改去年的轻率冒进，相反步步为营、稳扎稳打，又因为装备先进，后勤保障充足，五十万大军进展相当顺利。而更大的好消息即将到来，五月明军行至胪朐河（今克鲁伦河，朱棣将之更名为“饮马河”）流域，明军从俘虏口中得知了蒙古大汗本雅失里与太师阿鲁台不和的消息，说起二人的不和也是搞笑，原来在得知明朝五十万大军即将来临的消息后，鞑靼高层明白打肯定是打不过的了，那就跑吧，可是在往哪儿跑的问题上，二人起了争执，大汗本雅失里主张往西逃，最好逃到瓦剌去，可以受其庇护，太师阿鲁台跟瓦剌部关系一向不好，还打过仗，自然不愿意寄人篱下，所以他主张往东跑，双方就这样僵持不下，最后索性一拍两散，本雅失里往西跑，阿鲁台往东跑，谁能躲开明军就算谁命好了，事实证明他俩的运气都不好。
他们之前的扯皮错失了逃跑的良机，永乐帝在得知这一重要情报后当即做出决定，本雅失里是鞑靼乃至蒙古名义上的最高首领，但他只是阿鲁台拥立的傀儡，因此实力不强，打败他不费吹灰之力又能敲山震虎，投入小回报大，性价比那是相当高，因而朱棣决定大军就在胪朐河扎营，自己亲率精锐追击本雅失里，只用了几天的时间，朱棣就在成吉思汗的龙兴之地，斡难河追上了本雅失里的部队。本雅失里本想着明军远道而来，乘着明军立足未稳，率先发动冲击，但是没想到明军登山布阵，抢占了制高点，不等鞑靼骑兵冲到，顺着山势迎面向鞑靼军冲去，利用兵力优势彻底击溃鞑靼骑兵，本雅失里只能率领七骑遁逃。随后永乐帝很快回师与大部队会合，挥师向东攻击阿鲁台，刚刚得胜的明军士气高涨，一举击溃阿鲁台主力，阿鲁台抵挡不住，坠马逃遁。
永乐帝的第一次北征即以大获全胜而告终，虽然鞑靼已经溃不成军，但朱棣并没有赶尽杀绝，因为朱棣对于蒙古诸部的战略是先以武力加以威慑，然后通过怀柔的手段使其归附，而不是一味追杀，所以战争一结束，便释放了不少俘虏回去，宣扬大明的怀柔政策，经过这一番攻心之策，鞑靼的不少部落派遣使节来到永乐帝大营表示愿意臣服，后来就连阿鲁台本人都上表向明朝表示归顺投诚，对于阿鲁台的请求，永乐帝并没有因为阿鲁台过往的叛逆之举而拒绝，相反为了平息边地的战火，为了维持蒙古各个部落势力的均衡，朱棣同意了阿鲁台的归降，册封其为“和宁王”。明朝与鞑靼之间暂时和平下来。
但所谓“按下葫芦浮起瓢”，鞑靼这边一安静下来，瓦剌那边可就不老实了。此前鞑靼部不可一世，态度嚣张，朱棣才决定教训他们一下，现在鞑靼已经老实了，朱棣也不打算赶尽杀绝，毕竟对中原王朝来说维持草原上平衡才是最重要的。但瓦剌部不这么想，瓦剌首领马哈木跟鞑靼人打了一辈子，其做梦都想统一蒙古诸部，在他看来现在鞑靼部已经元气大伤，正是消灭其的好机会，因而其借着进贡的机会，多次派遣使者来挑拨明朝与鞑靼的关系，希望明朝能够再次出兵彻底打垮鞑靼，然后瓦剌再坐享渔人之利，统一蒙古。但是就瓦剌的这点小伎俩还能瞒得过明朝大皇帝？挑拨离间，借刀杀人，坐山观虎斗，这都是中原王朝玩剩下的东西，翻翻史书找出来的案例太多了，所以对瓦剌的请求，朱棣也就是笑笑不说话，瓦剌派来的使者明朝好生招待，并且告诉他们瓦剌和鞑靼也可以和平共处嘛，意思很明确，大明不想蹚这趟浑水。
面对大明的无动于衷，马哈木觉得可能是瓦剌缺乏诚意，致使大明不愿意出兵，因而永乐十年（公元1412年）马哈木攻杀了鞑靼大汗本雅失里，并且据说还缴获了元朝的传国玉玺，马哈木派人带着传国玉玺来到明朝向永乐帝表示，鞑靼名义上的最高领袖我已经帮大明干掉了，并献上传国玉玺，这投名状是不是诚意十足啊，希望大明能够趁此机会出兵讨伐阿鲁台，一举消灭鞑靼，大军出征之际我瓦剌必定为大明鞍前马后，这一下子朝廷的边地一定就能彻底安宁下来。明朝对此的表示是，传国玉玺啊，当年太祖皇帝北征的时候也缴获过一枚，不过你们还是有心了，朝廷会有赏赐的，然后就没有然后了。
这一次瓦剌明白了，明朝是指望不上了，终究是错付了，最后只能自己扛下了所有，此后瓦剌多次进攻鞑靼阿鲁台部，打得阿鲁台叫苦不迭。这有悖于明朝的平衡各个部落势力的政策方针，因此明朝多次想要调停，但既然明朝不愿意答应瓦剌的请求，瓦剌又怎么会理会大明呢，双方的关系就这样日益紧张，永乐十一年（公元1413年）瓦剌领袖马哈木派遣使者前来进贡，这一次马哈木提出来相当无礼的要求，要朝廷将甘肃、宁夏等地区原来隶属鞑靼的部落划给瓦剌管辖，并且擅自扣留了朝廷的使者。
小小一个瓦剌竟敢如此嚣张，假以时日那还得了，朱棣勃然大怒，他感到此时的瓦剌由于明朝的长期放任，势力已经强大到足以影响到明朝北地，继续坐视不理，总有一天会酿成大患。但天朝上国不能像野蛮的瓦剌一样无礼，因此朱棣决定先礼后兵，如果瓦剌不听从劝告再教训他，永乐帝派人给马哈木送去了一封信，信中严厉谴责马哈木狂妄自大的行为，并且表示如果马哈木再不知道收敛，那么明朝将会派大军来讨伐瓦剌。明朝不惜以威力威胁，而马哈木也表示自己不是被吓大的，明知山有虎偏向虎山行，宣布从此以后不再向明朝朝贡。永乐十一年（公元1413年）十一月，马哈木进兵胪朐河，声称要攻击阿鲁台，实际上是向明廷施加压力，基于此朱棣决定第二次北征。
永乐十二年（公元1414年）朱棣又率领五十万大军从北京出发，并且这一次朱棣还特意带上了皇太孙朱瞻基，想要让他跟随自己历练一番。明军有五十万，而瓦剌只有三万骑兵，虽然瓦剌依托山势，分三路阻抗，一时间跟明军打得难分难解。但随着时间的推移明军的火器优势逐渐发挥出来，狠狠地压制住了瓦剌骑兵的优势，最终结果是瓦剌大败，马哈木逃窜。第二年春天，被打老实的马哈木派遣使节来到大明，呈上进贡的马匹，送回了被扣押的使者，毕恭毕敬请求明朝的原谅，言辞十分恭顺，朱棣表示：“早点这么识相不就不至于有今天了吗，算了，大明不会跟你们一般见识的，就这么原谅瓦剌吧。”通过第二次北征，收拾了猖狂的瓦剌，永乐帝达到了他维持蒙古诸部势力均衡的目的，此后数年间明朝的边境相当安宁，朱棣也十分高兴，认为北征还是卓有成效的。
然而按下葫芦浮起来瓢，瓦剌这边安静了，鞑靼又开始蠢蠢欲动了，瓦剌被明军打败，鞑靼趁此机会经过几年的发展，势力日益强盛起来。永乐十四年（公元1416年）瓦剌领袖马哈木战死，令本来已经实力受损的瓦剌又雪上加霜。马哈木在世时，鞑靼的阿鲁台被其逼打到墙角，现在马哈木一死，阿鲁台就又有些飘飘然了，在阿鲁台看来自己当年依附明朝实乃不得已而为之，他本人与明朝的矛盾还是颇大的，加之鞑靼部要发展就必须南下劫掠，而这迟早会与明朝撕破脸，晚撕不如早撕，于是鞑靼便开始时不时对明朝边地进行骚扰的劫掠，发展到后来甚至侮辱或拘留明朝派去的使节，一改对明朝的依附政策，以草原霸主自居。为了证明自己还是拿得动刀的，永乐二十年（公元1422年）永乐帝第三次率领大军出征沙漠，决定给阿鲁台一个教训。
出征之后没多久，探子来报阿鲁台得知皇帝亲征，害怕了，已经跑了。明朝大军一出征，鞑靼部就跑了，这个已经成为基本操作了，所以永乐帝手下的将领们都建议率兵追击，与阿鲁台决战。然而朱棣拒绝了众将的提议，他之所以没有去追击敌军有他自己的想法，鞑靼是游牧民族，军队都是骑兵，跑起来很快，而明军如果去追击必然要带着大批辎重（火枪、火炮这些都得运输啊）去追击，这样速度太慢，不一定追得上，如果也派骑兵去追，轻骑突进又十分危险，后防给养也不容易跟上。况且此时的朱棣已经年过六旬，作战讲究稳扎稳打，不能像当年那样啥也不顾，就是干了。
但也正是因为这样，此次北征始终没有找到阿鲁台的主力，随着明军粮草日益匮乏，朱棣决定班师回朝。此次出征大军劳而无功，朱棣是越想越气，这回去太没面子了，得打一仗啊，突然永乐帝灵光一现想到了兀良哈。此时的兀良哈早已不是永乐初年听话的朵颜三卫了，这些年兀良哈蠢蠢欲动，不时袭扰大明边境，虽然没有鞑靼那么猖狂，但也是特别烦人，而且朱棣听说兀良哈的首领还曾与鞑靼暗中勾结，想到这朱棣决定就顺便教训他，杀鸡给猴看。兀良哈可就倒霉了，实力本来就不如鞑靼、瓦剌，关键他压根没想到朱棣的大军会冲着他来，因此几个回合下来，兀良哈大败。得胜的朱棣保住了些许面子，就此得胜回朝。
第三次北征并没有达到既定目标，阿鲁台的主力也没有被消灭，不时还会骚扰明朝边地，因而永乐二十一年（公元1423年）七月，永乐帝第四次北征，希望能够完成未完成的目标。大军出发不久，探子来报，早前几个月阿鲁台就被瓦剌领袖脱欢（马哈木之子）击败，已经没有实力再来对抗大明了，所以这次出征不会有敌人了，转了几圈之后果然是这样，大军只得原路返回，就这样永乐帝的第四次北征空手而归。
永乐二十二年（公元1424年）恢复了一点元气的阿鲁台又来骚扰大明边地，此时的朱棣已经65岁了，身体也不是很好，按理说各方面条件已经不允许他再次亲征了，然而面对阿鲁台（这位老兄这几十年来真是锲而不舍啊）多年来一而再、再而三的挑衅，朱棣不能忍，因而他不顾朝中大臣反对，坚持再一次北征，这就是明成祖第五次北征，也是最后一次。尽管做了充足的准备，军队众多，后勤保障也足够，然而这次到了草原之上还是没能发现阿鲁台主力，明军就在草原之上晃**了好几个月，尽管朱棣几次下令大军追击，但别说鞑靼人了，羊都没一只，看来这次是不能决战了，永乐帝无可奈何地宣布撤兵。大军班师回朝的路上，明成祖朱棣带着遗憾驾崩于榆木川（今内蒙古自治区多伦西北）。