成祖聞報，因邱福不聽良言，追奪封爵，下令來春親征。轉眼間已是永樂八年，遂率師北巡，命戶部尚書夏元吉，輔皇長孫瞻基，留守北京，接運軍餉。自領王友、柳升、何福、鄭亨、陳懋、劉才、劉榮等，督師五十萬出塞，至清水原，水多鹹苦不可飲，人馬皆渴，成祖方以為憂。忽西北二裏許，有泉湧出，味甚甘冽，軍中賴以不困。成祖賜名神應泉。再進至臚朐河，次蒼山峽，前鋒巡弋隊獲敵數人，箭一枝，馬四匹，料知去敵不遠，遂由成祖下令，渡河前進。本雅失裏不敢接戰，北走斡難河。即元太祖肇興地。成祖飭眾奮追，至斡難河畔，追及本雅失裏，驅殺過去，大敗敵眾。本雅失裏棄輜重牲畜，隻率七騎遁去。先是本雅失裏聞帝親征，擬與阿嚕台率眾西遁，阿嚕台不從，於是君臣離析，本雅失裏走而西，阿嚕台走而東。成祖以本雅失裏遠遁，不欲窮追，即命移師征阿嚕台，時已盛暑，兵行沙漠，揮汗如雨，日間不便跋涉，隻好乘夜東行。既渡飛雲壑，偵悉阿嚕台住處，便遣使持敕諭降。阿嚕台詭言遵諭，即派數騎隨使報命，自率精銳潛躡於後。成祖得去使還報，即登高東望，遙見數裏以外，塵土飛揚，差不多有千軍萬馬，急奔而來，不禁瞿然道：“阿嚕台既雲來降，為何帶此重兵？莫非前來襲我麼？”處處留心，確是智囊。亟命諸將嚴陣以待。阿嚕台到了陣前。果然縱兵入犯，成祖麾令奮擊，銃、矢齊發，射中阿嚕台馬首，阿嚕台翻落馬下，至部兵扶起阿嚕台，眾已大亂，阿嚕台料知不支，易馬返奔，被明軍追殺過去，好似風掃落葉，頃刻而盡。成祖以天氣過熱，收軍還營，休養一日，即命班師。阿嚕台聞大軍退去，又派殘騎尾行，成祖正防他來襲，沿途設伏，佯令數人滿載輜重，在後尾隨。蒙騎貪掠貨物，競來爭奪，猝遇伏發，四麵圍攻，殺得一騎不留，乃安安穩穩的奏凱而回。還次擒狐山，勒石銘功，有“瀚海為鐔，天山為鍔，一掃風塵，永清朔漠”十六字。再還次清流泉，有“於鑠六師，禁暴止侮，山高水清，永彰我武”十六字。至七月中旬，始至北京，禦奉天殿，大受朝賀，論功行賞有差。
諸將方共慶功成，不意都禦史陳瑛，竟劾奏寧遠侯何福，私懷怨望。成祖以福為建文舊臣，未免動疑，福竟懼罪自縊。那時成祖聞知，未免怏怏不樂。過了秋季，啟蹕南歸，行至山東臨城縣，侍妃權氏，忽得暴疾，竟爾逝世，累得成祖哀悼異常，小子有詩詠道：
赤日炎炎扈六飛，王師力敝始南歸。
臨城一慟紅顏逝，不重功臣重愛妃。
欲知權妃來曆，且至下回表明。
明代之好大喜功，莫如成祖，觀其討安南，征漠北，莫非窮兵黷武之舉。彼蓋因得國未正，懼貽來世口實，不得不耀武揚威，期蓋前愆於萬一，然已師不勝勞，財不勝費矣。成國公張輔，頗有遠圖，不特三擒番酋，疊著奇功，即如建設郡縣，主張殖民，實不愧為拓邊勝算。假令長畀鎮守，教養兼施，吾知南人當不複反矣，何至後日之屢服屢叛乎？成祖誌在張威，不在務本，故於張輔之三下安南，暫命留守，未幾即行召還，而漠北一役，未曾平定蒙族，即銘功勒石，自誇功績，謂非好大喜功不得也。成祖之成，殆不能無愧雲。