警報傳到京城，建文帝心慌意亂，就與齊泰、黃子澄商量，假裝派人到燕軍議和，接著召李景隆回京，將所有的軍務都交給左都督盛庸代理，並升鐵鉉為山東布政司使。燕王已經發兵，怎麼肯半途而廢？見了朝使，一概置之不理。燕王命將士們往城裏灌水，城裏頓時成了澤國。一時間，人心惶惶。鐵鉉宣告百姓：“大家都不要擔心，本人自有良策，隻要靜等三天，就可以破敵！”百姓都不知他葫蘆裏賣的什麼藥，隻能等著。鐵鉉居然不慌不忙，暗中派人出城求降，接著召集了幾百名父老鄉親，秘密叮囑一番，讓他們出城趕赴燕王大營。燕王出營巡視，隻見百姓都跪在路旁，哭著說：“奸臣不忠才讓大王蒙受冤屈，跋涉至此。大王是高皇帝的兒子，我們是高皇帝的百姓，哪裏敢違抗大王的命令？但百姓看見大兵壓境，體會不出大王為國為民的苦心，還以為要大肆屠殺。大王如果真心愛民，就請退師十裏，單騎入城，我們自當伏地歡迎！”燕王大喜，好言撫慰一番之後，讓他們回城。第二天下令退軍。隻帶了幾個人，渡過吊橋，直達城下。城門果然已經大開，裏麵有無數官兵、百姓跪在地上，高呼千歲。燕王得意揚揚，緩緩走入。剛走到城門邊，忽然聽到一聲怪響，連忙往上看，城上竟然放下一塊鐵板，差不多有幾千斤重。燕王眼明手快，急忙勒馬倒退。剛離開幾尺，那鐵板已經壓下，正中馬頭，馬頭立刻被砸得粉碎。燕王從馬上摔下，幸好被旁邊的隨從扶起，換了一匹馬，飛馳而去。橋下本來設有伏兵，見燕王將要過橋，都衝出來拆橋板。偏偏橋板堅固，一時間拆不動，竟然被燕王越橋逃走。鐵鉉急忙出城來追，卻為時已晚。回到城中之後，鐵鉉仍然歎息不已。
第二天一早，炮聲震天，燕軍前來攻城，鐵鉉急忙登城督兵。那炮石非常厲害，彈著城牆便有窟窿。鐵鉉急中生智，掛出了一個大牌子，上麵寫著“太祖高皇帝之靈”，字寫得很大。燕王看了也覺得難為情，就不再攻城。守兵乘機修繕，城牆再次堅固起來。鐵鉉又密約盛庸內外夾攻，燕王隻好突圍北上。鐵鉉出兵追敵，一直追到德州。城內的燕軍聽說燕王北歸，也無心防守，棄城逃去。德州隨即收複。建文帝封盛庸為曆城侯，升鐵鉉為兵部尚書，又下詔命盛庸統兵北伐，任平燕將軍。副將軍吳傑進軍定州，都督吳凱進軍滄州，互相照應，共圖北平。
這消息傳到燕王的耳朵裏，燕王不以為意，反而下令出擊遼東。走到通州的時候，張玉、朱能前來稟報：“大敵當前，正是抵禦的時候。如果出兵遼東的話，不是舍近求遠了嗎？”燕王聽了，對二人悄悄說了一番話，二人這才點頭。隨即火速趕往天津，經過直沽，下令將士，沿河向南行進。燕王帶兵一晝夜趕了三百裏，走到天明，已經抵達滄州城下。滄州鎮帥吳凱沒料到燕兵突至，帶著部下開城逃走，在路上，被燕軍擒獲。燕王非常高興，命人將俘虜、物資，全部運到北平。自己帶兵繼續向南，又來到德州城下。盛庸仍然堅守不出，燕王久攻不下。隻好帶兵入侵臨清、大名，接著來到濟寧。盛庸馬上與鐵鉉、平安合兵，駐守在東昌，並擺下火器、毒箭，專等燕軍到來。燕軍仗著屢戰屢勝的威風，火速前來，一見南軍，立即奮勇殺入。隻是對方火器、毒箭頻發，士兵沾上即死。燕王見前隊的將士多半受傷，氣憤難忍，竟然親自帶領精騎，冒險衝入南軍。盛庸見燕王親自前來，故意分開兩翼，任燕王殺入，等燕王衝到中間，才派兵包圍起來。燕王這時才知道中計，慌忙奪路而逃，可惜四周好像銅牆鐵壁一般，無論如何都走不脫。燕將朱能、周長等人望見燕王被困，急忙率兵相救。突入圍中，奮力拚殺，才殺開一條血路，護著燕王突出重圍。張玉還以為燕王沒有脫身，拚命殺入，最後死於南軍的亂箭之下。這時候朱高煦、華聚等人前來相救，擊退南軍，燕軍揚長而去。
燕王回到北平，檢閱將士，損失兩三萬人，後來又聽說大將張玉戰死，不禁痛哭：“兵敗倒是沒有關係，損失了一員良將，才是可惜。”諸將聽了，也紛紛落淚。隨後，燕王下令休養生息，準備等來年再大舉進犯。
建文帝聽說東昌大捷，非常欣慰。一麵祭拜太廟，一麵讓齊泰、黃子澄官複原職，就是召還京師的李景隆也沒有問罪。建文三年，建文帝正準備祭祀圜丘，大行慶賀之禮。忽然聽說燕王朱棣又出師北平，從保定南下了。