第1次北征 永樂八年（1410）二月，朱棣親率50萬大軍，以清遠侯王友督中軍，安遠伯柳升為副，寧遠伯何福、武安侯鄭亨分督左、右哨，寧陽侯陳懋、廣恩伯劉才督左、右掖，都督劉江為遊擊將軍督前哨，於德勝門誓師出發，取道居庸關、懷來、宣府（今河北宣化）北征韃靼。並以3萬輛武剛車（有圍有蓋的戰車），運糧20萬石，隨軍行動，沿途每10日存糧壹批，以供返回時之用。五月初壹，部隊抵達臚朐河（今克魯倫河）。韃靼部可汗本雅失裏和太師阿魯臺聞訊，急忙分兵避戰，伺機抵禦。朱棣留王友、劉才部於渡口築城扼守，其余明軍渡河追擊。十三日，進至斡難河（今鄂嫩河），遭到本雅失裏軍阻擊，朱棣登山布陣，揮軍猛攻，本雅失裏丟棄輜重畜產，僅率7騎渡河向北逃遁。
明軍立即轉移兵力，返回臚朐河，以騎兵沿河東進，尋殲阿魯臺部。六月，明軍進至靜虜鎮（今貝爾湖東南），阿魯臺率軍來攻，朱棣以安遠伯柳升率神機火器兵為先鋒，自率精騎迎戰，大敗韃靼部眾，阿魯臺攜眷北逃。明軍乘勝追殺百余裏，斃韃靼諸王以下百余人，阿魯臺脫身遠遁。時值炎夏，明軍缺水、缺糧，遂停止追擊，班師回朝，第1次親征至此結束。
第2次親征 明軍回師後，瓦刺部乘機發展自己的勢力，擊敗韃靼部，殺本雅失裏，阿魯臺被迫歸附明朝，被封為和寧王。永樂十壹年十壹月，瓦刺部首領馬哈木率部向漠南進逼。次年三月，朱棣發兵50萬，以安遠侯柳升領大營，武安侯鄭亨領中軍，寧陽侯陳懋、豐城侯李彬領左、右哨，成山侯王通、都督譚青領左、右掖，都督劉江、朱榮為前鋒，再度親征漠北。四月，明軍進至興和（今河北張北），舉行閱兵。六月。進至撒裏怯兒（今克魯倫河上遊）。前鋒劉江於三峽口擊敗瓦剌軍壹部。此時，明軍主力距瓦剌主力僅百余裏，朱棣得知這壹情況，立即率軍兼程進至忽蘭忽失溫（今蒙古人民***和國溫都爾汗西北）。瓦剌軍3萬余人迎戰，因見“明軍行陣整列，遂頓兵山巔不發”，分三路據守。朱棣令數名騎兵前去挑戰，誘敵下山，再分兵三路，分別向敵左、中、右翼展開進攻，並以神機營發銃炮攻擊敵人中路。朱棣還親率精騎沖擊敵陣，迫敵中路後退。但明軍兩翼攻勢受到敵人頑抗，都指揮滿都戰亡。朱棣於是親率精騎馳援兩翼，殺瓦刺王子10余人，士卒數千人，迫敵敗退。明軍
乘勝追擊，至土刺河，“生擒數十人”，敵酋馬哈木、太平等“脫身遠遁”。此戰雖重創瓦剌，明軍亦傷亡不小，遂下令班師。
第3次親征 瓦剌部遭受沈重打擊後，於永樂十三年正月，馬哈木、太平和把禿孛羅遣使向明朝“貢馬謝罪”。韃靼部卻又乘機崛起，內附明朝的阿魯臺經過數年休養生息，於永樂十四年、十七年先後兩次出兵擊敗瓦剌，並設法控制兀良哈部。隨著韃靼實力的上升，永樂十九年，突然改變對明政策，企圖擺脫明朝的羈絆。是年七月，朱棣已打算再次北征。十壹月，開始募集北征軍餉。二十年二月，由兵部尚書李慶負責，發動23.5萬民夫，督運北征軍糧37萬石。三月，阿魯臺率部進犯興和，殺害明軍都指揮王喚。成祖聞報，命皇太子監國，親自率師由京師出發，發起第3次親征漠北之戰。明軍抵達雞鳴山（在今河北懷來北），阿魯臺急忙北撤避戰。明軍壹路追擊。五月抵開平，七月抵闊灤海子北岸，阿魯臺遺棄牛馬輜重，率部遠遁。明軍收其牛羊駝馬、焚其輜重後撤軍。朱棣認為“阿魯臺敢悖逆，恃兀良哈為羽翼也”，班師途中，以精騎2萬，分五路進攻依附阿魯臺的兀良哈部，殲其數百，迫其投降，擄其牛羊io余萬頭。八月，勝利班師。
第4次親征 永樂二十壹年七月，朱棣聞阿魯臺將率部南掠，於是，又以皇太子監國，以安遠侯柳升、遂安伯陳英領中軍，武安侯鄭亨、保定侯孟瑛領左哨，陽武侯薛祿、新寧伯譚忠領右哨，英國公張輔、安平伯李安領左掖，成山侯王通、興安伯徐享領右掖，寧陽侯陳懋領前鋒，舉行第4次親征。九月，明軍抵西陽河，韃靼知院阿失帖木兒、古納臺等來降，報知阿魯臺部已經被瓦剌部擊潰，遂駐師不進。十月，明軍前鋒向宿嵬山（今屬河北張北）方向搜索，韃靼王子也先土幹率部屬歸降，朱棣封其為忠勇王。明軍遂班師回京。
第5次親征 永樂二十二年正月，韃靼阿魯臺部襲擾大同、開平，朱棣召群臣聚議，決心發起第5次親征漠北之戰。並下令征發山西、山東、河南、陜西、遼東5都司及西寧、鞏昌、洮、岷各衛之兵。三月，舉行大閱兵，並任命柳升、陳英領中軍，張輔、朱勇領左掖，王通、徐亨領右掖，鄭亨、孟瑛領左哨，薛祿、譚忠領右哨，陳懋、金忠領前鋒。四月，征討大軍從京師出發，進抵隰寧（今內蒙古沽源南），得悉阿魯臺已經逃往答蘭納木兒河，遂命諸軍急追。六月，明軍前鋒追至答蘭納木兒河，仍未見阿魯臺部，遂下令班師。中途朱棣病逝。