蓝玉受命之后即开始调集兵力，可是，待部队集结完毕，气候已经转冷，考验到漠北冬季的严寒不利于明军作战，蓝玉向皇帝打报告称：“天气尚寒，胡人敛迹，大军久屯塞上，徒费馈饷。今量留人马戍守大宁、会州等处，大军分回蓟州（今天津蓟县）近城屯驻，俟有边报，然后进军。”得到朱元璋的批准。此后的一段时间内，北元将领信童、北元司徒阿速，以及长期给明朝造成麻烦的蒙元宗室四大王（人名），相继主动归降。
转眼到了洪武二十一年（1388年）三月，塞外气候逐渐转暖，朱元璋遣使敕谕蓝玉：“近者，故元司徒阿速等来降，朕察其事情，知虏心惶惑，众无纪律，度其势不能持久。卿等宜整饬士马，倍道兼进，直抵虏庭，覆其巢穴，其众若降附，抚慰南来，毋失事机，以孤朕望！”蓝玉得诏，立即率大军出大宁而向庆州进发。随同蓝玉出征的除唐胜宗、郭英、耿忠、孙恪等副将之外，大军出发之际另有申国公邓镇、定远侯王弼、南雄侯赵庸、东川侯胡海、鹤庆侯张翼、雄武侯周武、怀远侯曹兴等人加入，名将阵容可谓强大。
明军到达庆州之后，蓝玉得到情报——“虏主脱古思帖木儿在捕鱼儿海（今贝加尔湖）”，于是下令抄小路全速进军。行到游魂南道，因无水源，军士口渴难忍，正无计可施之际，女真降将观童营地的一座小山，忽然兀自涌出四眼泉水，流溢如溪，十五万大军在荒漠行军的饮水问题得到解决。
四月十一日，明军到达距离捕鱼儿海四十余里的百眼井，探马回报说前方未发见胡兵踪迹。在临时召开的军事会议上，大多数将领主张撤兵，定远侯王弼则反驳说：“吾等受朝廷厚恩，奉圣主威德，提十余万众深入虏地，今略无所得，遽言班师，恐军麾一动，难可复止，徒劳师旅，将何以复命？”蓝玉“深然之”，下令“穴地而炊，毋令虏望见烟火”，大军饱餐一顿后乘夜北进。
十二日黎明时分，明军进抵捕鱼儿海东南的哈剌哈河岸边，前哨探马传来令明军将士振奋的消息：在捕鱼儿海东北八十余里处发现北元军队的大批营帐。蓝玉当即令王弼为前锋，率轻骑直扑胡兵大营。北元君臣认为明军决不会在这个水草匮乏的季节深入漠北，再加上这几天北风正紧，沙尘滚腾，遮天蔽日，压根儿不曾设防。明军突然出现在眼前，蒙古兵大吃一惊，北元太尉蛮子慌忙率众拒战，被一举击溃，蛮子战死，其部众悉数投降。乘两军交战之际，脱古思帖木儿率其太子天保奴、知院捏怯来、丞相失烈门等数十骑向北狂奔而去。蓝玉亲率精骑追奔千里，最后不及而还。
这次遭受明军突袭，北元政权可谓损失惨重：明军俘获北元乌萨哈尔汗脱古思帖木儿的次子地保奴、吴王朵儿只和代王达里麻（二人为脱古思帖木儿之弟）、平章八兰、詹事院同知脱因帖木儿（王保保之弟）、脱古思帖木儿的后妃以及爱猷识理达腊的必里秃妃和公主等等——北元皇室及达官贵族共计三千余人；另俘北元军士男女七万七千三十七口，马四万七千匹，驼四千八百四头，牛羊一十万二千四百五十二头，车三千余辆，宝玺、图书、金印、银印若干……明军“不费寸兵，以收奇效”，可谓完胜。
明军捣毁了北元政权的大本营，因漠北之地环境恶劣，大军久留无益，蓝玉遣使回京上表奏捷，然后下令班师。途中，蓝玉大军再破北元大将哈剌章所部，俘虏其部众一万五千余人，俘获马驼四万八千余匹。此间，蓝玉收到朱元璋遣使送来的敕谕：“今岁四月十五夜月食，五月朔日食，此天戒也，不可不谨。卿等统兵在外，宜严号令，肃部伍，远斥候，以防不虞，或有不利，毋自摧沮，须奋勇出奇以汛扫残虏，使朝廷无北顾之忧，岂惟黎庶之福，卿等功名，亦永垂竹帛。”从战斗结果来看，这次天象昭示的是明朝敌人的灭亡。不过，此事也从侧面反应出朱元璋敬天爱人、警醒谨慎的独特个性。
五月中旬，蓝玉的奏捷表送达京师，这份表的文采不错，现录如下：
覆载之间，生民总总，有君则安，无主乃乱，故天命有德，历世相承，而顺天者昌，逆天者亡，所以运有短长，国有兴丧，此古今明鉴也。钦惟皇帝陛下，天锡勇智，德合乾坤，当元之季，海内失驭，故天革元命，全付所有于陛下，今二十年于兹矣。近者，胡主遗孽倔强塞外，不肯归德，陛下复命臣率马步十数万，与诸将并力进讨，臣等既踰大碛，复度黑山，入敌境而烟火不惊，饮将士而水泉自涌，以四月十二日勒兵至捕鱼儿海，直抵穹庐，覆其巢穴，夷虏之众悉来降附，此皆陛下圣德神威被于四表，故不费寸兵，以收奇效。臣等本无御侮之才，过受阃外之寄，仰膺神算，幸底成功，尚思宣布皇仁，辑安余众。边庭无警，万方仰中国之尊；华夏奠安，兆姓享承平之福。
朱元璋览毕奏捷表，十分高兴，当即遣使赍敕前往蓝玉军中慰劳，他在敕书中高度称赞了蓝玉平定北元的不朽功绩，谓“虽汉之卫青、唐之李靖何以过之？”皇帝的嘉奖令蓝玉有些飘飘然，从些开始忘乎所以，以至违法乱纪，并最终导致发生骇人听闻的“蓝玉党案”，断送了他的身家性命。此乃后话，以后再讲。
八月，北伐大军回到京师，朱元璋犒劳赏赐全军所有大小将士，其中，开国大将孙兴祖之子——都督府都督佥事孙恪，被册封为全宁侯，食禄二千石。北伐主帅永昌侯蓝玉则因“纵欲污乱”元主妃及“遣人入朝觇伺动静”等过错，被朱元璋当庭斥责，直到当年十二月，才被进封为凉国公。
明军在捕鱼儿海的这场军事行动，很快传遍了整个漠北草原，一些元朝遗民的复国梦想破灭，只得选择归附明朝。
洪武二十一年（1388年）八月，北元中政院使脱因、宣政院使脱怜、太史院使邦住、太常礼仪院使台里帖木儿、司农司丞孛罗不花、太仆寺少监末里赤、内政司丞蛮歹、中瑞司卿李不颜、大都督府总管失列门、太医院同知忭都、长秋司丞失兰歹、御史帖木儿、辽阳行省平章朱高、辽阳行省左丞末方、陕西行省右丞阿里沙、岭北行省参政孛罗、河南行省左丞必剌秃、甘肃行省右丞哈剌等一千多名降官自辽东来降。
十月上旬，北元右丞火儿灰、副枢以剌哈、尚书答不歹，受北元国公老撒、知院捏怯来、丞相失烈门等人派遣，率其部三千余人到明朝京师应天献马请降。
原来，北元国主脱古思帖木儿兵败捕鱼儿海之后，一行数十骑向旧都和林奔去，想依附驻扎此地的丞相咬住。行至土剌河，遭到咬住的部将也速迭儿的袭击。这位也速迭儿是元世祖忽必烈之弟阿里不哥的后代，阿里不哥当年与忽必烈争夺汗位，失败后被忽必烈幽禁，于1266年死去。也速迭儿见脱古思帖木儿陷入穷途末路境地，为雪祖上宿怨，趁势崛起，他联合西蒙古的首领斡亦剌攻占了和林，然后引兵东进，巧遇脱古思帖木儿一行。一番厮杀之后，脱古思帖木儿与太子天保奴、捏怯来等十六骑突出重围，夺路而奔。行不多时，恰好丞相咬住、太尉马儿哈咱率领三千骑兵前来接应。适逢大雪天气，大家商量之后，准备等雪停之后去投奔一个叫阔阔帖木儿的蒙古人首领。此间，也速迭儿令部将火儿忽答孙、孛罗等人冒雪追袭而来，脱古思帖木儿父子被俘。洪武二十一年（1388年）十月，脱古思帖木儿被也速迭儿“以弓弦缢杀之”。一个月后，其太子天保奴也被也速迭儿杀死。杀死脱古思帖木儿父子之后，也速失儿继北元皇帝位，自称卓里克图汗，庙号元恭帝。捏怯来等人与也速迭儿之间有这些裂痕，耻于依附这位昔日的部下之下，只好投降明朝。十一月，北元辽王阿札失里、惠宁王塔宾帖木儿等人，亦前来归附。
雄才大略的朱元璋抓住这一有利时机，迅速经略这些新附之地。自洪武二十二年（1389年）起，东自辽东，西至甘陇，，陆续增设了全宁卫、太宁卫、福余卫、山丹卫、镇番卫等众多卫所，并将甘肃卫分解增扩为肃州卫、甘州左卫、甘州右卫、甘州中卫、甘州前卫、甘州后卫等六卫。另外，除秦王、晋王、燕王三个亲王已于此前就藩并协助镇守陕、晋、燕等地之外，洪武二十四年，朱元璋又将其十四子朱（木加英）由汉王改封为肃王，四年后遣其就国甘州，“理陕西行都司甘州五卫军务”。
上述措施的实行，目的是为了保障北部边疆的安宁，然而，初始阶段情况并不尽如人意，原因是部分北元降将的降而复叛以及蒙古残余势力的侵扰。
脱古思帖木儿覆灭时，许多蒙古迫于时势归附明廷，内心其实很不情愿，故北元丞相失烈门就是其中一个。当朱元璋遣使前往为其授予官职时，失烈门却躲躲闪闪，不肯受命。洪武二十二年（1389年）八月，也速迭儿派大将安答纳哈出向辽东拓展势力，失烈门暗中串连前番一并归附明朝的塔失海牙反叛，他们带着部众把时任明朝全宁卫指挥使的捏怯来劫持到安答纳哈出的驻地加以杀害。不久，故北元丞相咬住、太尉乃儿不花、知院阿鲁帖木儿等降官，再度举起反明旗帜。
面对北元降官接二连三的叛乱，朱元璋当然不会任其坐大。洪武二十三年（1390年）正月，朱元璋令晋王和燕王出兵平叛，征讨咬住、乃儿不花。同时令颍国公傅友德为征虏前将军、南雄侯赵庸为左副将军、怀远侯曹兴为右副将军、定远侯王弼为左参将、全宁侯孙恪为右参将，开赴边疆备兵，听从二位亲王节制。
三月，燕王朱棣和傅友德、赵庸、曹兴等将领率师自北平出古北口，当时正值天降大雪，探马侦知乃儿不花等人驻扎在迤都（今蒙古国东南部），燕王令大军冒雪前进，同时派北元降官观童前往劝降。此前，朱元璋曾遣故北元御史铁古思帖木儿赍敕前往招降，乃儿不花等人无动于衷。眼下明军大军压境，形势改变了，人的心境也就跟着改变，乃儿不花、咬住、忽哥赤、阿鲁帖木儿等人无奈之下只好归降。朱元璋兑现他在敕书中许下的“择善地使汝安居，各遂生息”的承诺，任命乃儿不花为留守中卫指挥使，阿鲁帖木儿为燕王中护卫指挥使，咬住为副都御史，忽哥赤为工部右侍郎，其他大小将士皆妥善安置。
洪武二十五年（1392年），朱元璋任命北平都指挥使周兴为总兵官，率军攻打屯驻于兀良哈三卫西部的安达纳哈出，将其逼退到漠北深处。这次军事行动重创了北元军队，以致令安答纳哈出及其主子也速迭儿“不敢近边者十余年”，漠南和辽东的广大地区逐渐安定下来。
侵扰明朝边疆的除了降而复叛的北元降官之外，再就是未被剿灭的蒙古残余势力，它们大体上分为三拨：一拨是前面刚刚说过的也速迭儿，他杀死脱古思帖木儿夺取北元汗位，然后令枢密院佥事安答纳哈出侵扰辽东，在遭受明军的沉重打击之后，暂时沉寂了十多年，这里来说说长期盘踞于西域另外两拨北元残余势力——哈密国和别失八里国。
先说镇守哈密（今新疆哈密）的北元肃王兀纳失里。兀纳失里是察合台的后裔，世袭元朝哈密国王位。因慑于明朝在甘陇地区的兵威，兀纳失里于洪武十三年（1380年）开始向明朝遣使纳贡，但实际上他一直阴持两端，暗中寻机兼并邻近部落，向外扩大自己的势力。洪武二十三年（1390年），因阻遏“西域回纥来朝贡者”，与明朝失和。次年八月，朱元璋令都督佥事刘真、宋晟等人率兵出凉州征讨哈密，一举攻克其城，兀纳失里率部众逃遁，明朝从此控制了哈密地区。洪武二十五年（1392年）十二月，兀纳失里派使者向明廷献马请罪。又过了一年，兀纳失里病故，其弟安克帖木儿承袭隶王。永乐二年，安克帖木儿被明朝招封为忠顺王，哈密国除，朝廷设置哈密卫，哈正式纳入明朝版图。
再说别失八里国。别失八里是元代西北重镇，其地名为突厥语，谓“五城”之意，又称北庭，故城在今新疆吉木萨尔境内。公元640年，唐朝于此置庭州金满县，后为北庭都护府治所。公元1251年，蒙哥即汗位后，为加强对中亚的控制，在此设置别失八里行尚书省。元朝中期，察合台的后裔控制了别失八里，在这里建立了东察合台汗国，又称别失八里国。洪武二十四年（1391年），第三任可汗黑的儿火者派使者向明廷朝贡，双方首次接触。同年九月，朱元璋派礼部主事宽彻、监察御史韩敬、大理评事唐钲等人回访别失八里，称赏黑的儿火者的主动朝贡的友好行为，要求他“益坚事大之诚，通好往来，使命不绝”。然而，黑的儿火者对明朝尚怀戒心，便以明廷“无厚赐”为借口扣留了主使宽彻，只放韩敬、唐钲二位副使回国。洪武三十年（1397年）正月，朱元璋再度遣使持书至别失八里，信中责问黑的儿火者道：“吾于诸国未尝拘留使者一人，而尔拘留吾使，岂礼也哉？！”最后警告他：“毋使道路闭塞而启兵端也！”黑的儿火者害怕真的招来明军，只得放归宽彻。次年，朱元璋病逝，明朝对黑的儿火者的招抚中断，但是，别失八里国也不敢再去主动挑战强大的明朝。两者和平共处，共存了百余年，直到1514年被叶尔羌汗国代替。
最后回过头来再说说北元政权。自蓝玉在捕鱼儿海端了北元皇帝的老巢，也速迭儿乘机杀死脱古思帖木儿，当了北元的第四任皇帝，是谓元恭宗。北元政权虽然延续下来，但是，蒙古贵族统治阶级内部早已离心离德，分崩离析，一些藩臣大将乘机各自崛起，日渐演变成为互不隶属的政治势力。代表蒙古正统统治势力的也速迭儿，在即位之初曾派大将安答纳哈出向辽东拓展势力，在遭到明军的重创之后，一蹶不振。洪武二十五年（1392年），也速迭儿死去，其弟额勒伯克即汗位，庙号元康宗。额勒伯克在位六年，于1399年被杀，其子坤帖木儿即汗位，庙号元愍宗。坤帖木儿于建文四年（1402年）被其大将鬼力赤所弑。鬼力赤并非成吉思汗铁木真的子孙，他篡位之后取消元朝国号，自称可汗，国号改称“鞑靼”。
自公元1368年元惠宗退回漠北，北元历经惠宗、昭宗、益宗、恭宗、康宗、愍宗六帝。这个残缺不堪的草原政权，在风雨飘摇的时局中又苟延残喘了三十四年，才最终落下帷幕。“黄金家族”那辉耀世界的光芒，至此方裉尽最后的一丝亮光，隐入历史的夜空。为这个荣耀家族掘墓之人来自华夏中原，历史永远记载着他的名字——朱元璋。