元惠宗自1368年北逃上都后一直逗留在明的边境地区，并二次南侵以图夺回原来的大都复辟。1369年六月，元惠宗迁都应昌府，和位于燕山的大都不过两三天的马上路程，形成了实在的军事威胁。
朱元璋根据当时元惠宗在应昌府，扩廓帖木儿在定西的情况，决定‘分兵为二道：一令大将军自潼关出西安捣定西，以取王保保（即扩廓帖木儿）；一令左副将军出居庸关入沙漠以追元主，使其彼此自救，不暇应援。况元主远居沙漠，不意吾师之至，为孤豚之遇猛虎，取之必矣，事有一举而两得者，此是也。’并命大同指挥金朝兴、大同都督同知汪兴祖（即张兴祖）等先期进攻山西、河北北部作为佯攻吸引北元兵力。
二月二十五日，佯攻部队金朝兴一军攻克东胜州（今内蒙古托克托）。三月二十三日，汪兴祖一军攻克武州（今山西五寨）、朔州（今山西朔县）。
三月二十九日，徐达率主力攻到定西，并于四月八日在沈儿峪（在定西北）大败扩廓帖木儿。扩廓帖木儿逃往和林（今蒙古乌兰巴托西南哈尔和林）。四月丙戌（儒略历5月23日），元惠宗因痢疾死于应昌府，终年五十一岁，在位三十六年。其子爱犹识理达腊在和林继位为元昭宗。五月初一日，徐达派邓愈去招抚吐蕃，自己则率主力南攻克陕西略阳、沔州（今勉县）、兴元（今汉中）。五月二十三日，徐达一军回到西安。
另一路李文忠一军出居庸关经野狐岭，在五月初于白海骆驼山击败北元太尉蛮子、平章沙不丁朵耳只八剌，再于开平（今内蒙古多伦西北）击败北元平章上都罕。五月二十一日，李文忠大败应昌府的北元守军，攻克这个一个月前还是首都的北元重镇。在回师途中，李文忠还攻克了兴州（今河北滦平），北元军民3.69万余人投降；在红罗山（今辽宁锦州境内），北元军民又有6000余人投降。十月初六日，北元已无成建制的抵抗，徐达、李文忠等奉命班师回朝，明军第一次北征大获全胜。
