燕师入南京，宫中大火冲天。燕王带领人马杀入宫中，连续清宫三日。宫人、女官、内官，差不多都被杀害，只有那些得罪建文帝的除外。朱棣最关心的是要找到建文帝，但建文帝究竟到哪里去了，谁也说不清楚。有的说建文帝在大火中已被烧死，有的说烧死的不是建文帝而是皇后，一些宫人、内官把灰烬中的皇后的尸体故意说成是建文帝的尸体，也有说建文帝已逃之天天的。如果建文帝真的逃出，对朱棣的威胁就非同小可，因为建文帝是合法的皇帝，还会有相当的号召力。于是，朱棣先后派出很多人出去查访，追寻建文帝。永乐五年(1407年)，朱棣派胡溁假称寻访仙人张三丰，去寻访建文帝。张三丰外号张邋遢，是个有名的道士。胡潆的查访先后长达十六七年，直到朱棣临死的时候才告一段落。甚至明朝人认为郑和下西洋、陈诚使西域的目的之一也是为了寻找建文皇帝。那么建文帝究竟到哪里去了呢?
据说，南京金川门失守时，建文帝见大势不好，仰天长呼，东西奔走，想要自杀。这时，翰林院编修程济说：“与其自杀，不如逃走。”少监王钺走来，向建文帝跪进一筐。他说：“高皇帝(朱元璋)临终时留下了这个筐子，说是如临大难，就打开它。我一直把它收藏在奉贤殿东侧。”只见一大红筐四周用铁固得很牢，两把锁内也灌了铁。建文帝一见祖父留下的这个东西大放悲声，连忙让人焚烧宫殿。马皇后跳入火中而死。程济打碎铁箧，里面是三张度碟(管理宗教事务的机构颁发给出家人的证件)，分别写着三个名字：应文、应能、应贤，架裟、帽、鞋、剃刀，应有尽有，还有lo锭白金。“应文”便指朱允炊了。在场的还有吴王府教授杨应能、监察御史叶希贤，便是“应能、应贤”了。箧内还用红颜色写着两行字：“应文从鬼门出，余从水关御沟而行。薄暮，会于神乐观之西房。”
建文帝说： “这真是天数呀！”于是，程济为建文帝剃了发(另有一说，僧人博洽为建文帝剃的发)，杨应能、叶希贤也都剃了发，穿了架裟，准备出走。他们从鬼门分别悄悄出宫，这时正有一只船在岸边等候，撑船的是神乐观的道土王升。他看见建文帝走来，叩头称万岁，说：“臣原知陛下会来的。高皇帝曾经托梦给我，让我今天在这里等候。”他们乘船走到太平门，玉升又引他们至神乐观。这时正是薄暮时分，一会，杨应能、叶希贤也来了。建文帝对大家说：“今后我们只以师傅、徒弟相称，不必再拘君臣之礼。”本来，许多人都要随建文帝走，兵部侍郎廖平说：“随行的人不必多，更不可多，只须其中无家室拖累、有膂力可以担任护卫的，有5个人就够，其余的人留在各地应援。”于是约定3个人不离建文帝左右，杨应能、叶希贤都称作比丘(指出家修行的男僧)，程济称道人；往来道路给运衣食者6人。从此建文帝就开始了流亡生活。这时，京城虽然失守，但大片土地仍然是建文帝的势力，他不筹划反击，只是一走了之，所以人们又称建文帝的逃走为“逊国”。
建文帝一行人往来于云南、湖北、四川、广东、贵州、浙江之间，隐迹遁形，建庵而居，募食而食，既要躲避官府的追踪，又要防备强盗的抢劫，情况十分狼狈。永乐十年(14l 2年)，杨应能、叶希贤先后死去，在建文帝身边的只有程济了，建文帝又收了一名弟子叫应慧。永乐十八年(1420年)冬，他们来到四川，遍览了各地名胜。在登峨眉山时，建文帝有诗句写道：“登高不待东翘首，但见云从故国飞。”永乐二十一年(1423年)，他们来到湖北，登章台山，建文帝作吊古诗，有句道：“楚歌赵舞今何在?唯见寒鸦绕树啼。”他们游汉阳的晴川楼，建文帝又写道：“江波犹涌憾，林靄欲翻愁。”所到之处，都留下了痕迹。
但永乐二十多年里，朱核一直没有停止对建文帝的追踪。胡濙皇帝密报建文帝的行迹。永乐二十一年，朱棣率师北征蒙古，驻跸在宣府(今河北宣化县)，一天晚上朱棣已经就寝，听说胡濙从南方来丁，马上起床把他召入。这一夜，胡濙和朱棣一直谈到四鼓时分。朱棣得知建文帝并无恢复的打算，也就放心了。
永乐二十二年(1424年)，朱棣死去。第二年，朱棣的儿子仁宗也死去。建文帝说：“今后我们往来可以稍稍如意了。”宣德二年(1427年)冬，他们又来到四川。建文帝在永庆寺题诗说：“锡杖来游岁月深，山云水月伴闲吟。尘心消尽无些子，不受人间物色侵。”正统五年(1440年)三月，建文帝对程济说：“我决意东行。你何不给我算一卦?”程济一算，不禁抚案大呼说：“大凶2A口今太岁的干支都属金，火必克之。一到夏天，大概就很危险了。”这时，建文帝出亡已整整39年。他特地作了一首诗：
牢落西南四十秋，萧萧白发已盈头。
乾坤有恨家何在?江汉无情水自流。
长乐宫中云气散，朝元阁上雨声收。
新蒲细柳年年绿，野老吞声哭未休。
在贵州金竺长宫司罗水底，他还题过下面的两首诗：
风尘一夕忽南侵，天命潜移四海心。
凤返丹山红日远，龙归沧海碧云深。
紫微有象星还拱，玉漏无声水自沉。
遥想禁城今夜月，六宫犹望翠华临。
阅罢楞严(佛经名)磬懒敲，笑看黄屋寄团瓢。
南来蜂岭干层迥，北望天门万里遥。
款段久忘飞凤荤，袈缓新换衮龙袍。
百官此日知何处?唯有群乌早晚朝。
后来他们一行人来到广西思恩府，住在一座静僻的庙宇中。一
与他同住的一个僧人偷了他的这些诗稿，径直走到思恩府的犬堂上，对知府岑瑛说：“我是建文帝！知府岑演见一个须眉皆白的老僧自称是建文皇帝，不禁大惊。40年来，到处都有关于建文帝的传说。有的说永乐帝带兵进入南京，宫中火起，建文帝就被烧死了。有的说建文帝其实没有死，40年来云游滇黔巴蜀之间，想不到今天竟然出现在面前，不论这人是真是假，都必须立即报告朝廷。
朝廷收到思恩府的奏报，下沼将各位僧人一并解送京师(今北京)，当然建文帝也在内，程济随同前往。这时正是盛夏，应了前面算的那一势。这年九月，他们被送到北京。朝廷派御史进行审问。那个僧人说：“我已经90多岁了，就要死了，我不过是想要葬在祖父的陵墓罢了。”御史们推算，建文帝生于洪武十年，到今止有64岁，哪来的90岁?僧人词屈，便说了实话。这僧人原来是杨应祥，河南钧州白沙里人。朝廷将他判处死刑，随从的12人都被判处戍边。这时，建文帝很想回到南方去，便对御史透露了实情。御史们将情况密报给皇帝，于是派了原建文宫中的老太监吴亮去探虚实。建文帝一见到吴亮就说：“你不是吴亮吗?”吴亮说：“不是。”建文帝说：“当年我在便殿，你来上膳，那次吃的是子鹅，我把一片肉扔在地上，你手持着壶，象狗一样把肉吃了。还说不是吴亮吗?”吴亮听后，伏地大哭。建文帝左脚趾上有一个黑痣，吴亮近前抱着脚看了半天，又哭得抬不起头来。吴亮自觉背弃了建文帝，十分惭愧，退下之后就上吊自杀了。
建文帝被迎入西宫之中。程济听到消息，感叹地说：“到此我算尽到臣职了。”于是他往南方焚烧了建文帝住过的底寺，遣散了从人。建文帝入宫后，宫中人都称他是老佛。后来，他在宫中尽其天年，被葬在北京西山。在他的墓地既无封土又无植树，所谓“不封不树”，是古代对庶人的葬礼。
据说北京西山有建文帝之墓，就在颐和园后边红山口一带。墓前的碑上刻写着，“前明天下大师之墓”。另外在北京阜成门外西北5里的地方还有一个建文帝的衣钵塔，塔旁有庵。又传云南武定狮山佛寺里有一尊法相高古、神气清穆的“明天下大师”塑像，就是建文帝的遗容。西域人相传，察木多的大呼图克图是建文帝转世，云南大理的百姓也有自称是建文帝后裔的。这些可以看作是人们对这位仁柔皇帝的怀念吧！
有关建文年间的史实，在明朝的官修史书中，一直没有确切的记载，在明帝世系中，建文帝也一直没有正式的地位。正德、万历、崇帧年间，不断有人提出要续封建文帝的后代。给建文帝加庙溢，虽经反复商量，也未能够实行。到了清朝乾隆元年(1736年)，乾隆皇帝召集大臣廷议，才给建文帝上了谥号，称作“恭闵惠皇帝”。