当徐达在沈儿峪和王保保对垒的时候，正是李文忠以另一支精兵深入沙漠，希望捕捉元顺帝的时候。
李文忠是朱元璋的外甥，年轻胆壮，战功颇多。北伐期间，他以偏将军的名义，隶属副将军常遇春的麾下。常遇春在洪武二年（1369年）六月打下开平（元朝的上都），却不曾捉住元顺帝。次月，常遇春在回师的中途，暴卒于柳河川，常的部队便完全归李文忠指挥。
朱元璋在洪武三年正月，升李文忠为“左副将军”，再度出居庸关。李文忠在五月间到达开平，由开平转向东北，走了三百多里，打元朝的应昌路。事先，他听说元顺帝躲在应昌；其后，他在快到应昌之时，又听说元顺帝已死，元顺帝的太子爱猷识理达腊继位称帝，仍在应昌。
五月甲辰日（另一说是癸卯日），李文忠打进应昌，活捉了爱猷识理达腊的皇后、妃子、宫女、皇子买的里八剌等，与朝廷的大官、卫兵，还缴获了十五颗宋元两朝的玉玺与金印。爱猷识理达腊本人不曾被捉住，他向着和林（库伦西南）的方向逃走。李文忠带了骑兵追，追到北庆州（林西县西北），追他不上。李文忠回师，经过兴州（滦平县西南）与红罗山，收降蒙古军民五万多人。
洪武五年正月，朱元璋决心大举，派徐达、李文忠、冯胜（冯宗异）各领五万骑兵，分三路出塞，搜捕爱猷识理达腊。徐达出雁门关，三月间连败王保保于野马川及库伦之南的土剌河（土拉河），推进到“岭北”，与王保保对垒，死了一万多人，功败垂成。这是徐达生平所吃的唯一败仗。
李文忠出居庸关，在六月间到达土剌河，元将哈剌章退守阿鲁浑河（鄂尔浑河）北岸，李文忠据河死战，侥幸战胜，但伤亡极多。哈剌章再退，退到骋海（一作“称海”），李文忠追到骋海。元军的援兵越来越多，李文忠只得班师。在敌人境内班师，是不容易的事，李文忠除了抵御追兵与伏兵以外，又一度迷路，一度缺水，艰苦备尝。
冯胜由兰州出发，经过凉州（武威）、甘州（张掖）、肃州（酒泉），受元将上都驴之降；推进到亦集乃路（额济纳，即居延设治局），受元将卜颜帖木儿之降；又推进到别驾山，吓得元将朵儿只班望风而逃。冯胜全师而退，俘获了十几万牛羊马匹骆驼。他的麾下傅友德，分兵西进，取了瓜沙州（敦煌）。
次年，洪武六年，王保保反攻，来到了长城边，狠狠地在抚宁与瑞州（绥中）烧杀一顿，被徐达击败于长城以南的怀柔。
洪武七年，李文忠又去热河，打下高州（平泉西北）的大石崖与毡帽山，杀了元朝的宗王朵朵失里，鲁王桑哥八剌（或他的儿子），俘虏了不少人畜。
洪武八年，王保保在和林（库伦西南）病死。三年以后，爱猷识理达腊病死，被北元的大臣们谥为“昭宗”。元顺帝之被称为顺帝，是朱元璋送他的谥法。北元自己的谥法，是“惠宗”。
继承爱猷识理达腊的，是弟弟脱古思帖木儿。
朱元璋在洪武十三年，派沐英经由宁夏，翻过贺兰山，穿过沙漠，到了和林，活捉北元的丞相之一，国公脱火赤，枢密院知院爱足。
洪武二十年，朱元璋又派冯胜去辽东，对付那驻扎金山（开原西北），拥有二十万兵的元朝开国元勋木华黎的苗裔，纳哈出。冯胜带去的兵，也有二十万。麾下的猛将也不少，包括傅友德与蓝玉。结果，不必交锋，便受了纳哈出之降，送纳哈出到应天（南京）。朱元璋封纳哈出为海西侯。（其后，纳哈出随傅友德征云南，病死在中途。）
洪武二十一年，爱猷识理达腊的弟弟、北元的第三个君主脱古思帖木儿南下，住在捕鱼儿海（热河经棚县西北的达尔泊，不是贝加尔湖）。蓝玉带十万精兵，以迅雷不及掩耳的方式去突袭，杀了几千人，俘虏了七万多，但不曾捉得了脱古思帖木儿。
脱古思帖木儿朝着和林的方向奔逃，在土剌河附近遭遇到叛臣也速迭儿拦截，只剩下十六人，再逃，被也速迭儿赶上，勒死。
此后，北元内乱，朱元璋也不再对北元用兵。要到了明成祖的时候，明朝和北元之间才重新有战事。
《明史·鞑靼传》说，在脱古思帖木儿以后，“部帅纷籋，五传至坤帖木儿”。事实是，“三传”至坤帖木儿。《明史》的撰述人，以为蒙古人其后不久便放弃了“元朝”的国号，而自称“鞑靼”，这也是错误的。蒙古人诚然不再用汉文与汉人的官名，然而对于“大元”的传统，却未忘怀。