道衍惟恐练兵走漏消息，就在殿中挖了一个地道，通往后苑，修筑地下室，围绕重墙，在内督造兵器，又在墙外的室中养了无数的鹅鸭，日夕鸣叫，声浪如潮，以不使外人听到里面的声音。但消息还是走漏了出去，不久就传到朝廷，大臣齐泰、黄子澄两人十分重视此事，黄子澄主张立即讨燕，齐泰以为应先密布兵马，翦除党羽，然后再兴兵讨之。
建文帝听从了齐泰的建议，便命工部侍郎张籨为北平布政使，都指挥谢贵、张信，掌北平都司事，又命都督宋忠屯兵开平，再命其他各路兵马守山海关、保卫金陵。部署已定，建文帝便又分封诸王。朱棣知道建文帝已对他十分怀疑，为了打消他的疑忌，便派自己的三个儿子高炽、高煦、高燧前往金陵，祭奠太祖朱元璋，建文帝正在疑惑不定，忽报三人前来，就立即召见，言谈之下，建文帝觉得除朱高煦有骄矜之色外，其他两人执礼甚恭，便稍稍安心。等祭奠完了朱元璋，建文帝便想把这三人留下，作为人质。正在迟疑不觉之际，朱棣早已料到这一着，飞马来报，说朱棣病危，要三子速归。建文帝无奈，只得放三人归去。魏国公徐辉祖听说了，连忙来见，要建文帝留下朱高煦。原来，徐辉祖是徐达之子，是朱棣三子的亲舅舅。他对建文帝说：“臣的三个外甥之中，惟有高煦最为勇悍无赖，不但不忠，还将叛父，他日必为后患，不如留在京中，以免日后胡行。”建文帝仍迟疑不决，再问别的人，别人都替朱高煦担保，于是，建文帝决定放行。朱高煦深恐建文帝后悔，临行时偷了徐辉祖的一匹名马，加鞭而去。一路上杀了许多驿丞官吏，返见朱棣。朱棣见高煦归来，十分高兴，对他们说：“我们父子四人今又重逢，真是天助我也！”
过了几天，建文帝降旨，对朱高煦沿路杀人痛加斥责，责令朱棣拿问，朱棣当然置之不理。又过了几天，朱棣的得力校尉于谅、周铎两人被建文帝派来监视朱棣的北平都司事谢贵等人设计骗去，送往京师处斩了。两人被斩以后，建文帝又发朝旨，严厉责备朱棣，说朱棣私练兵马，图谋不轨。朱棣见事已紧迫，起事的准备又未就绪，就想出了一条缓兵之计：装疯。
朱棣披散着头发，在街道上奔跑发狂，大喊大叫，不知所云。有时在街头上夺取别人的食物，狼吞虎咽，有时又昏昏沉沉地躺在街边的沟渠之中，数日不起。
谢贵等人听说朱棣病了，就前往探视。当时正值盛夏时节，烈日炎炎，酷热难耐，但见燕王府内摆着一座火炉，烈火熊熊，朱棣坐在旁边，身穿羊羔皮袄，还冻得瑟瑟发抖，连声呼冷。两人与他交谈时，朱棣更是满口胡言，让人不知所云。谢贵等人见状，就告辞了。
谢贵把这些情况暗暗地报告给了朝廷，建文帝有些相信，便不再成天琢磨着该怎样对付燕国了。但朱棣的长史葛诚与张、谢二人关系极好，告诉他们燕王是诈疯，要小心在意，谢贵二人还不大相信。过了许久，燕王派一个叫邓庸的百户到朝廷去汇报一些事情，大臣齐泰便把他抓了起来，严加拷问，邓庸熬不住酷刑，就把朱棣谋反的事从头至尾说了一遍，建文帝知道后大惊，便立即发符遣使，去逮捕燕王的官吏，并密令谢贵等人设法图燕，再命原为朱棣亲信的北平都指挥张信设法逮捕朱棣。
张信犹豫不决，回家告诉母亲，母亲说：“万万不可，我听说燕王应当据有天下，王者不死，难道是你一人所能逮捕的吗？”张信便不再想法逮捕朱棣，可朝廷的密旨又到了，催他行事，张信举棋不定，就来见朱棣，想看个究竟。
但朱棣托病不见，三请三辞，张信无奈，就便服前往，说有密事求见，朱棣才召见了他。进了燕王府，但见朱棣躺在床上，他就拜倒在床下。朱棣以手指口，荷荷而言，不知所云。张信便说：“殿下不必如此，有事尽可以告诉我。”朱棣问道：“你说什么？”张信说：“臣有心归服殿下，殿下却瞒着我，令臣不解。我实话告诉你，朝廷密旨让我逮你入京，如果你确实有病，我就把你逮送入京，皇上也不会把你怎么样；如果你是无病装病，还要极早打算。”
朱棣听了此话，猛然起床下拜道：“恩张恩张！生我一家，全仗足下。”张信见朱棣果然是装病，大喜过望，便密与商议。朱棣又召来道衍王拱等人，一同谋划，觉得事不宜迟，可以起事了。这时，天忽然刮起了大风，下起了暴雨，殿檐上的一片瓦被吹落下来，朱棣显得很不高兴。道衍进言说：“这是上天示瑞，殿下为何不高兴呢？”朱棣谩骂道：“秃奴纯系胡说，疾风暴雨，还说是祥瑞吗？”道衍笑道：“飞龙在天，哪得不有风雨？檐瓦交堕，就是将易黄屋的预兆，为什么说不祥呢？”朱棣听了，转怒为喜。于是，朱棣设计杀死了张、谢两人，冲散了指挥使彭二的军马，安定了北平城，以“清君侧”、“诛奸臣”为名，自称“奉天靖难”，公然造反了。
宋忠将兵3万，驻军开平，是防备燕王的重要军事力量。燕王举事后，宋忠未敢贸然进军，而是移军怀来。朱棣控制了北京城，招降守备通州的通州卫指挥佥事房胜，攻取蓟州。居庸关被朱棣攻破，守将率败军归附宋忠。宋忠为调动士气，谎称原来燕王府守卫的家属被燕王杀害了。燕王知道这一情况后，特意让那些士兵的亲属打前锋。原燕王府守卫看到家人没有死，恼怒宋忠欺骗他们，就临阵倒戈。宋忠顿时阵脚大乱，燕王趁机麾军过河，直扑过来。宋忠由是大败，逃回城内，结果城破被捉于厕所内。
怀来击败宋忠，是朱棣起兵后第一次大规模的战斗。这次战斗，斩首数千人，缴获战马八千余匹和大量的军械。更为重要的是，怀来之战解除了北平周围的军事威胁，提高了军威。不久开平、龙门、上谷、云中、永平等处守军纷纷投降，壮大了朱棣的力量。
八月，建文帝命老将耿炳文率兵13万征讨燕王。由于朱元璋几次借故大杀功臣后，
朝廷中已经没有几个能征惯战的武将了，所以尽管耿炳文当时已经65岁了，也只能披挂出征。耿炳文驻军真定，派前锋9000人据守雄县。朱棣探知清楚后，于八月十五日悄然来到雄县。
正值中秋之夜，守城士兵饮酒赏月，放松了警惕。当发现燕兵时，朱棣的军队已经攀上了城墙，守军仓促应战。这支部队是南军的精锐，战斗力很强，直到第二天破晓之时，朱棣才攻占县城，南军全部力战而死。
离雄县50里的莫州，由潘忠、杨松率军驻守。朱棣料定二人会来援救，命千余勇士埋伏在必经之路的月漾桥下的水中。潘忠果然带兵来援，见雄县已失，想退回莫州，不料燕兵突然从水中冒出来，占据了月漾桥。这样前后夹击，南军大败，许多人掉进河里淹死了，潘忠被俘。朱棣乘胜追击，招降了莫州留守的万余人。一天之内，南军损失了3万人马。
这时南军尚有10万人马，驻兵真定，分为两营，列于河两岸，互相声援。耿炳文担心燕军势盛，下令移营合兵。朱棣趁机率军猛攻，南军仓促应战。战斗十分惨烈，最终南军不敌燕军铁骑，退守真定城，不再出战。耿炳文长于固守，而所率军兵多步兵；燕军多骑兵，擅长野战。朱棣认为耿炳文是富有作战经验的老将，不好对付，担心时间一长，士气低落，遂围城三日后退回北平。
真定一战，南军损失数万人马，但主力尚存。如果坚持固守策略，朱棣还真没有什么好办法。然而建文帝对战事甚不满意，命李景隆接替耿炳文，意图从速歼灭燕王朱棣。临阵换将，本是兵法大忌，何况李景隆然而缺乏作战经验，是一个纸上谈兵的纨绔子弟。
李景隆放弃了耿炳文稳健的策略，率军直扑北平，分兵三处：一军攻打北平九门；一军攻打通州；自己驻扎郑村坝（北平东20里）。当时朱棣赴大宁寻求救兵，北平守备空虚。攻打北平的战斗十分激烈，正阳门情势岌岌可危。燕王妃徐氏亲率妇女登城，投掷石块，帮助守卫城门。主攻彰义门的瞿能父子骁勇善战，率领精骑一度攻入城内，然而李景隆却命令等待大队人马，结果贻误战机，守军以水泼城，一夜成冰，第二天已经难以攀爬了。守军并没有一味死守，而是在夜里不断派遣小股部队骚扰南军，弄得南军精疲力竭，人心不宁。
十一月，朱棣已经收编了宁王的部队归来，包括能征惯战的朵颜三卫骑兵，实力大为增加。李景隆派陈晖率一万骑兵东行，寻找机会迎击燕军，不期两队人马没有走到一条路上，未曾相遇。后陈晖发现了燕军，从后面尾随而来，准备前后夹击。朱棣察觉后，命精骑回头迎击，将其一举击溃，陈晖只身逃回军中。燕军士气大振，燕王乘势派朵颜三卫猛冲南军。朵颜骑兵锐不可当，疾风暴雨般连破南军七营。李景隆整顿军马，在郑村坝与燕军决一死战。这场战斗，数十万军马从中午一直打到晚上，尸横遍野，十分惨烈。朱棣趁着天黑，派奇兵左右冲杀，搅乱了南军的阵营，然后燕军正面猛攻，占据了上风。当日未分胜负，双方各自收兵回寨。李景隆没有经历过这样惨烈的战斗，初战不利，感到难以取胜，连夜拔营南遁，匆忙之中竟然没有通知围攻北平九门的将士。攻打九门的将士失去主力的掩护，仅两天就被朱棣击败，北平之围始解。
这一战中，守城的燕王世子朱高炽作用不可低估。他以城中老弱残兵坚守北平城，面对李景隆数十万大军的攻击而岿然不动，有力地牵制住了南军，保住了燕王朱棣的根据地。假设北平被攻占，朱棣将面对另一番景象，胜负的天平尚不知会倾向哪边。
郑村坝大战之后，原本锐意削藩的建文帝却变得软弱起来，罢齐泰、黄子澄职，希望燕王息兵。这种做法无异