永乐十六年（1418年）六月，成祖在北京，令礼部侍郎胡（荧）赴南京密查太子言行回奏，且嘱奏字须大，即或奏疏晚至也便览阅。胡（荧）尚能持正，到南京后每天随大臣上朝，凡见太子所行善处，退而记之。居稍久，杨士奇怕事有变，对他说：“公命使也，宜亟行。”胡（荧）以治冬衣未完回辞。几日后，胡到安庆，以太子诚敬孝谨七事奏闻，成祖方始释疑。成祖晚年多病，常不视朝，朱高燧之党认为时机已到，于永乐二十一年（1423年）策划了更为险恶的夺位阴谋。当时成祖因病不上朝，中外之事全由太子处理。太子往往裁抑宦官，尤其憎恶黄俨、江保这两个宦官。黄、江两人整日在成祖面前讲太子的坏话，并传布流言，说成祖想让朱高燧接位。赵王的护卫指挥孟贤等遂起邪心。钦天监官王射成对孟贤说：“观天象，当有易主之变！”孟贤听后信以为真，加紧了阴谋活动，他与其弟孟三，常山左护卫老军马恕、田子和、兴州后屯卫老军高正、通州右卫镇抚陈凯等人日夜谋划，用重金收买成祖身边的人，企图在宫中毒死朱棣，等成祖一死，即以兵劫内库兵仗符宝，分兵执府部大臣。还预先让高正等伪造遗诏，交给宦官杨庆的养子，届时废皇太子，立赵王朱高燧为帝。布置已定，高正将此事告诉了他的外甥，时在军中担任总旗的王瑜。王瑜听后大吃一惊，劝道：“此舅氏灭族之计！”竭力劝止，高正不听。王瑜不敢隐瞒，立即奏报。成祖阅罢伪遗诏，十分震怒，立即命令将杨庆养子处死。又对高燧说：“尔为之耶？”朱高燧心惊胆战，一句话也答不出来。仍旧是太子从中解救，说：“高燧必不与谋，此下人所为耳。”成祖命文武大臣及三法司审查。群臣奏孟贤等犯大逆之罪，且有充分根据，应立即置以重典。成祖命令道：“且先籍其家。王射成以天象诱人，速诛之。贤等更加穷鞫，毋令遽死。”于是下锦衣卫狱严刑拷问，其谋逆之人全部被处死。
太子地位的保全，除东宫官属及辅监大臣匡正不阿外，也有赖其妃张氏和长子朱瞻基。张氏是河南永城县人，出身于农民家庭，洪武二十八年（1395年）被册为燕世子朱高炽妃，永乐二年进为太子妃。她在太子位受到威胁时，不仅从精神上安慰太子，而且想方设法从中周旋。一次，成祖命诸子比试骑马、射箭，朱高炽因有足疾，乞请父皇不让他去参加。不料，朱棣大怒，命有司削减太子的膳食供应，并打算更易太子。朱高炽惶恐不安。一天，朱棣和徐皇后在内苑散步，张妃前来参拜，朱棣颇为高兴。张妃拜谢告辞，匆匆离去，成祖见她急急忙忙的样子，派人问她有何事。不一会，只见张妃将亲手烙好的煎饼和做成的热汤敬上，成祖又惊又喜，遂命她与朱高炽一道用餐，并令有司恢复太子的膳食供应。成祖又说：“新妇贤，他日吾家事多赖也。”史书中也夸赞张氏“操妇道至谨，雅得成祖及仁孝皇后欢。”成祖初立太子，犹豫不决，问询解缙，解缙称：“皇长子仁孝，天下归心。”朱棣不应。解缙又顿首曰：“好圣孙。”这里的“好圣孙”指的是成祖之孙、朱高炽长子朱瞻基。原来朱瞻基自幼聪颖机敏，为成祖所钟爱，后来成祖亲征蒙古时，特意带上他，有历练之意，为日后为君积累经验。朱棣点头称是，“太子遂定。”及朱瞻基立为皇太孙，巡幸征讨朱棣皆令其相从。故《明史·宣宗纪》赞曰：“仁宗为太子，失爱于成祖。其危而复安，太孙盖有力荐。”
永乐二十二年（1424年）七月，朱棣在班师途中病死，遗命英国公张辅，传位于皇太子。英国公张辅、阁臣杨荣、金幼孜和太监马云等人对形势作了认真仔细的分析，认为当务之急，应该以社会的安定为己任。张辅当即立断，决定由他们几个人再加上成祖的近侍海寿临时负责善后事宜，将成祖的后事处理妥当。
他们决定封锁皇上驾崩的消息，派人密报太子做好准备，用锡棺密放尸体，运送回朝。于是每日行礼进膳照常进行，造成成祖安然无恙的假象。
杨荣、海寿带着几个精明干练之人，于成祖去世的当天夜里，火速离开大军，赶往北京。一行人终于在八月二日到达京城，把遗诏呈送太子。太子朱高炽连忙命太孙朱瞻基赴开平迎丧。
八月七日，军中才公布皇上驾崩的消息。八月九日，灵柩经过八达岭居庸关时，文武百官、军民在此哭泣迎丧。
八月十日，用锡棺裹着的朱棣的遗体被送到皇宫的仁智殿内。九月十日，朱棣被尊谥为体天弘道明广运圣武神功纯仁至孝文皇帝，庙号太宗。一百多年以后，嘉靖十七年（1538年）九月，朱棣被改谥为启天弘道高明肇运圣武神功纯仁至孝文皇帝，庙号成祖。
永乐二十二年（1424年）十二月十九日，朱棣被葬于北京昌平天寿山的长陵中。
埋葬的程序十分繁杂，在斋戒、祭告以后，入葬的当天宫中举行了启奠、祖奠等仪式。登基不久的新皇帝朱高炽站在朱棣的棺椁前，西向而立。皇太子朱瞻基和亲王们，在他之后侍立。内侍奏请灵驾出发后，锡棺被抬出宫门。走在前面的依然是朱棣生前旧御仪仗，后面是神亭、神帛舆、谥册宝舆、铭旌。朱高炽没有出宫，只是送到午门，灵柩是由太子朱瞻基和亲王们护送，前往长陵。在长陵举行安神礼、迁奠礼、赠礼后，棺椁才放入地宫之中，随之还有册宝、明器等物作为陪葬品。
明成祖朱棣在位23年，死时65岁，因年号永乐，又称永乐皇帝。
其实，明成祖朱棣刚刚断气，就发生了一场静悄悄的密谋。近侍马云连忙秘密召集杨荣和金幼孜赶来皇帝大营，商议对策。听说朱棣死了，杨荣和金幼孜都很担心。因为如果朱高煦听到这个消息，一定会趁朱高炽没登基，发动兵变。
乐安府离京城不远，如果朱高煦发动兵变，有很多老将会追随他。如此一来，掌握军事大权的朱高煦就可以为所欲为，结果可能不仅仅是朱高炽当不上皇帝那么简单，可能连杨荣、杨士奇等凡属于太子的人都要遭到灭顶之灾。
朱高煦为了皇位，甚至不惜安插他的儿子朱瞻圻潜伏在京城。朱棣病重的那些日子，来往于京城和乐安府的、为朱高煦父子传递消息的骑兵络绎不绝，就像赶集一样。安排这么多骑兵传递消息，朱高煦只有一个目的，第一时间知道朱棣的死讯。
敌人的城府如此之深，以杨荣为首的太子的人不得不走一步险棋。经过片刻的交头接耳，马云、杨荣和金幼孜决定，暂时不能宣告朱棣驾崩的消息。封锁皇帝的死讯是一项很重的罪，如果暴露出来，可能被灭族。他们三人这么做，等于连自己的身家性命都押上了。
亲征大军一路南下，朱棣的衣食住行照样井井有条地进行。如果不是知道内情的人，一定不会发觉朱棣已经死了，因为一切看去都和往常一样。这期间，整个亲征队伍的管理很严格，一律集体行动，不准许个人单独行动。最突出的一条命令是，如果没有朱棣的诏令，无论是谁，都不能私自离开军营。朱棣已经死了，不能颁布诏令。再说，即使有人矫诏离营，也需要掌管印信的杨荣盖印。如果没有杨荣盖印，无论持有什么样的诏令，都不能出营。可是，此时的杨荣，已经不在军营里了。
制定好密谋后，杨荣就担任起了最为紧要的通报任务。他骑着快马，一路上尽量避开人多的地方，飞速朝京城奔去。杨荣等人能够甘心如此为朱高炽卖命，不是因为朱高炽给予了他们什么好处，而是他们将朱高炽视为理想的贤君，甚至是君子式的朋友。
对于朱高炽和太子势力的人的关系，费正清是这样认为的：“朱高炽在早年把大部分时间用于儒术研究上，并接受他父亲挑选的学者的指导。他们之中有杨士奇、杨荣、杨溥和黄淮等人，他们都培植了与他的友谊，并在他登基后担任了重要的行政职务。”（费正清《剑桥中国史·明史》）
明成祖朱棣和明太祖朱元璋都很重视子女们的教育，尤其是儒家的教育。因为身体不便，朱高炽就有很多时间陪在皇帝所选拔的士大夫身边，听从他们的教导。久而久之，朱高炽不仅养成了儒士的性格特点，也与士大夫们产生了感情。
相比之下，朱高煦的成长环境与朱高炽的截然不同。“由于永乐帝本人是一个受过锻炼的指挥将领，他偏爱他的两个较年幼和更好武的儿子朱高燧和朱高煦，并常常带他们去参加征战，使其长子接受了一种不同类型的教育。”（费正清《剑桥中国史·明史》）
在充满奸诈的、血与火的战场，朱高煦和朱高燧养成的是武将的性格。朱棣穷兵黩武，整个国家都被他弄空虚了，士大夫们不希望一个很像朱棣的人继承皇位。从这个意义上来说，朱高炽能够当上皇帝，是整个大明朝发展的、各种因素综合作用后的历史性必然选择，而不是人为的选择的结果。
1424年的农历八月二十五日，朱高炽得知朱棣的死讯。他立即和杨荣、蹇义和杨士奇等人商量，如何顺利地继承皇位，又不激起朱高煦的反抗。经过一番策划，杨荣等人认为朱高炽应该先登基称帝，加强京城的治安，并派人到应天镇守。
自从迁都后，应天的地位一落千丈。但是，百足之虫，死而不僵，应天在明朝的影响仍然很大。想当初，朱高煦迟迟不肯离开应天，目的之一就是想借开国之都应天的名气闹事。朱高炽派去镇守应天的人，是明朝历史上很出名的太监，人称王景弘。将这么重要的任务交给一个太监，可见太监在明朝的地位不小。朱高炽这个小小的举动，预示了后来大明朝的发展趋势之一，太监的地位越来越重要。
朱高炽登基了，朱高煦才知道朱棣的死讯。在这之前，朱高煦就像被蒙在鼓里，什么都不知道。从表面上看，这次朱高煦的失败，因为消息不灵通。其实，从本质上来说，朱高煦的失败，根源于文官集团的反对。他没能当上太子，因为解缙和黄淮等人不喜欢他；他陷害朱高炽的阴谋被揭发，因为杨士奇、杨溥和杨荣等人反对他；他想趁朱棣死发动兵变却没成功，因为金幼孜和杨荣等人没给他一次机会。
文官集团不仅辅助朱高炽登基，还为朱高炽的统治出了很大的力。朱高炽身体不好，脑子也不怎么好用，面临大事的时候，需要咨询老练的杨士奇、处变不惊的杨荣和随遇而安的杨溥。朱棣改组的内阁有七名成员，到朱高炽的时代，内阁成员也有七名，但不是每个人说话的分量都一样重。因为杨士奇、杨荣和杨溥三人在朱高炽的内阁的分量很重，人们将朱高炽时期的内阁称为“三杨内阁”。
九月七日，朱高炽正式登基称帝，他的年号是洪熙。朱高炽称帝后，“三杨”不仅被加封官品，甚至还被授予其他部门的职务，例如杨士奇兼任兵部尚书，杨荣兼任工部尚书。如此一来，“三杨”就不仅仅是提供咨询，还能过问其他在职大臣的行政事务，在必要的时候能对政治施加影响。“三杨”与朱高炽是一条心的，有他们的支持，朱高炽在施行相关政策的时候，就容易多了。
“洪熙帝由于他的背景，与这些重要的朝廷官员有一种亲密的关系；他与其后继者们不同，经常召见他们进行正式会议，要求在他对重要事务作出决定前在密封的奏章中提出意见或建议。这样，内阁不再是像以前明代统治者之下的不能负责的咨询机构，大学士亲自参加了决策。对洪熙大力取消他父亲的不得人心的计划和在全国建立正规的文官政府的行动来说，这种集团领导是必不可少的。”（费正清《剑桥中国史·明史》）
明成祖朱棣在位22年，朱高炽刚为太子时只有27岁，一直等了20年。到永乐22年（1424年）7月，朱棣病死，朱高炽即位时已经47岁。明朝诸皇帝中，多是青壮年即君临天下，个别者甚至是幼年即位，这是明朝皇位传承的一个鲜明特点。朱高炽这种47岁才登上皇位的情况，在明代是十分罕见的。