战事在1400年秋天略有起色，时为建文二年九月，南军在新擢兵部尚书铁铉、历城侯盛庸的统领下再度北伐，并在十二月间与燕军会战于东昌（今山东聊城）一带。是役，燕军大败，伤亡数万人，朱棣突围而出，要不是建文帝有不得伤其叔父性命的死命令，朱棣早就不知死了多少回了。后来朱棣也看出了端倪，一遇战败就殿后押阵，把自己当作掩护撤退的盾牌，“官军相顾愕眙，不敢发一矢”，好多回就看着他这么大模大样地跑掉了。
1401年的战事呈胶着状态，双方在山东和中原地区屡有交手，互有胜负。到了1402年春天，战争的天平曾短暂地向南军一边倾斜。这年四月，双方主力大战于安徽宿州，当时燕军连失大将，再加不惯江南初夏天气溽热，于是拔营北撤。这本是南军大举进攻的最好时机，但建文帝在这关键时刻又一次举置失当，他听信身边廷臣的建议，以为燕军已退，京师不可无良将，于是命魏国公徐辉祖统兵撤回南京。孰料燕军趁机反扑，轻骑南下焚毁粮草，大败南军于灵璧，随即于五月占扬州，六月自瓜洲渡过长江，下镇江，直围京师。此时京师已无险可守，被轻而易举攻占，建文帝则下落不明。
打了三年的“靖难之役”，以朱棣完胜而告终。是年六月，朱棣在奉天殿即皇帝位，改元永乐，是为明成祖，又称明太宗。
清洗记忆
虽说是因为大臣们屡声“劝进”才即位，但明摆着是打进了京师才做成皇帝，要摆脱篡夺之嫌疑，堵天下人之口，首先要做的是否定前朝的合法性。坐上了帝位的朱棣既不给建文帝应有的谥号，甚至不承认建文的年号，把建文四年改称洪武三十五年，表示他这个帝位不是从建文帝那里继承来的，而是直接继承自太祖高皇帝。他甚至还暗示，老皇帝在世之日，就很喜欢他，和大臣动议过易储一事，想让他燕王取代皇孙承续大统，考虑到秦、晋二王在世，且比他年长，这才没有坚持。
其次是改出身。皇位继承，讲究嫡长之分，为了让自己的得位显得合法，他将建文帝时代所修的《太祖实录》修改了两次，称自己是太祖高皇帝的元配马皇后所生，与懿文太子朱标及秦、晋二王同母，因他的这几个兄长已经亡故，诸王中自己居长，所以从伦序上说，入续大统是理所当然。修《永乐实录》时，更是直接把“高皇帝生五子”写了进去。但后来修《明史》者不知是疏忽大意还是有意为之，在好几处都透露出朱棣并非嫡出。
他要让人们的大脑彻底洗去建文朝的一切记忆，于是建文时期的政府档案被大量销毁，宫廷档案和皇帝起居录等被涂写和修改，一切记载这一政变的私家记述和文献都被禁止，事实情形就像后世历史学家所说：“建文一朝之政治，其真实记载，已为永乐时毁灭无遗……成祖以为罪则罪之，既篡之后，谁与抗辩？”
