十一月，朱棣从大宁回师，路过白河，河水汹涌又无舟楫，大军无法渡河。第二天，突遇寒流河水上冻，燕军从冰上过河。朱棣向部下宣称是自己向神祈祷所致，燕军闻言士气大振。渡河后，燕军遇到李景隆手下都督陈晖统率的偏师，朱棣迅速组织进攻，陈晖兵败。败军争相渡河，河上冰突然化开，淹毙的李景隆军败兵多不胜数。随后，燕军在郑村坝遭遇李景隆主力部队。朱棣以朵颜三卫精锐骑兵先行，攻破李景隆部七座营寨，其余部队源源不断地赶来，李景隆大败，引残部退保德州。
朱棣又计划攻击大同，他说：“我军攻击大同，李景隆必然会去救援，大同冬季寒冷，李景隆军士兵都是南方人，不习惯于寒冷天气，必定会疲于奔命！”出兵后，经过广昌时，守将投降。建文二年（公元1400年）正月，朱棣攻破蔚州，逼近大同，李景隆果然从紫荆关前来救援。此时，燕军已经退兵，退回居庸关，李景隆士兵冻饿而死者众多，未能找到敌人，无功而返。朱允炆被迫将齐泰、黄子澄两个罢职，向朱棣示好，想延缓燕军攻势。
北平保卫战是朱高炽在靖难战役中最高光的时刻，他的胜利对于整个靖难战役而言，具有重要的意义。朱高炽力保北平城不失，给朱棣的回军争取了时间，朱棣的冒险出击夺取了朵颜三卫的指挥权，实力大增，使击败李景隆50万大军成为轻而易举的事情。两军之间攻守之势易位，实力对比发生了实质性的逆转。