公元1372年（宣光二年，洪武五年）春，明太祖朱元璋命魏国公徐达为，征虏大将军，出雁门，趋和林，为中路军；曹国公李文忠为左副将军由居庸关，出应昌，为东路军；宋国公冯胜为右副将军，由金兰，趋甘肃，为西路军，各率兵五万，合骑兵十五万，三道并进，出征漠北。声势浩大，在当时是空前绝后的。这是一场关系到北元生死存亡的大决战。
当时昭宗清醒地认识到明军威胁最大的是由魏国公徐达率领的中路军，击溃中路军是最主要的。
中路军是以骁勇善战的大将蓝玉为先锋。二月蓝玉出雁门，与扩廓帖木儿的游骑兵在野马川遭遇，初战告捷，明军士气大振，二十天后已经挺进漠北腹地土拉河畔。这次扩廓帖木儿亲自率兵迎战，这位久经沙场的元朝名将竟然也败在了先锋蓝玉的手下，匆匆撤军。明军由于轻敌，冒然追敌，进入了扩廓帖木儿与贺宗哲联军的伏击圈中，伧促应战，犯了兵家的大忌，以至惨败，死伤无数。之后明军高垒深沟自保，从三月下旬至五月上旬坚持了一个多月，才率部返回。北元由于正确的作战方针实现了诱敌深入，聚而歼之的目的。
徐达刚刚败退，东路军又深入漠北。李文忠出应昌至口温，当地的各蒙古部落弃营而逃，明军获得了无数的战利品。东路军进抵哈剌莽来，所遇蒙古部落无一不溃逃。与对付中路军一样，北元采取的还是诱敌深入的策略。东路军顺利到达胪朐河（今克鲁伦河）以后，留部将韩政驻守，命士兵每人带二十日的粮草，日夜兼程，向西挺进。北元由蛮子、哈剌章迎战东路军。他们在土剌河西摆阵迎敌，开战不久便又撤退。明军进至阿鲁浑河（今鄂尔浑河），这才真正的遇到了蒙古军的第一道防线。双方都损失惨重，主将李文贵也中箭。明军继续挺进和林，至称海（和林偏北的鄂尔浑河），在这里蒙古军布置了第二道防线。这次李文忠无力再战，相持了三天后双方撤兵。这时已经是六月上中旬。
李文忠虽然没有象徐达的中路军那样的惨败，但是也损失严重，仅阵亡的高级将领就有宣宁侯曹良臣、骁骑左位指挥使周显、振武卫指挥同知常荣、神策卫指挥张耀等。这次战役两军可以说旗鼓相当。可是此次明军北征目的是破和林，取王保保，消灭北元。从这个意义上来说，无论是中路军还是东路军都是彻底的失败了。
就具体战绩而言，冯胜的西路军还可以自慰。冯胜出金兰向河西走廊，在明方为策应主力中、东两路的偏师。北元则意在保卫首都和林，所以无暇顾及甘肃。所以冯胜的两路军挺进的很快，副将傅友德败失剌罕兵于西凉州（今甘肃武威），追至永昌（今甘肃永昌），又打败了故元太尉朵儿只巴，大获全胜。在扫林山，冯胜又破元兵，太尉纳儿加投降。元甘肃守将上都驴率所部吏民830户，在甘州（今甘肃张掖）投降。大军到达亦集乃路（今内蒙古额济纳旗东南），全城投降。又在瓜、沙（瓜州，今甘肃安西；沙洲，近甘肃敦煌）两州大败元军。在连续打败元军后班师回京。
这次对蒙古的大举用兵，明朝俘获甚微而死伤过重，特别是主力徐达所率的中路军损失最为严重。
此次保卫战的胜利，在明代蒙古史上是一件大事，昭宗与扩廓帖木儿、蛮子、哈剌章等，挫败了明太祖朱元璋自北伐以来几乎每战必胜的兵锋，歼灭了明军的有生力量，保卫了首都，并且大大增强了自信心。北元的政权，只是在这一仗获胜后，才初步稳定下来。而昭宗也又开始执行中兴计划，组织对明朝的全面反击。