蒙古贵族势力在元末明初经历了几十年的演变和分裂。永乐初年，蒙古贵族势力内部互相残杀，遂分裂为鞑靼、瓦剌和兀良哈三部。鞑靼部居住在今贝加尔湖以南和蒙古人民共和国的大部分地区；瓦剌部居住在今蒙古人民共和国西部和准噶尔盆地一带；兀良哈部聚居在今老哈河（在内蒙古）和辽河流域一带。三部之间经常互相残杀，并不时侵扰明朝边疆。朱元璋对蒙古贵族势力始终采取努力通好，积极防御的政策。明成祖继承了太祖对待蒙古贵族的政策。他一面与之修好，封蒙古部落酋长为王，赐予金银、布帛、粮食等物品，争取相安无事。如封瓦剌部首领马哈木为顺宁王；在鞑靼部首领本雅失里称汗时，多次遣使通好。另一方面，如果蒙古贵族无理侵扰，就给予坚决打击。三部中以鞑靼部最为强盛，本雅失里因此而骄，对明朝抱不友好态度。永乐七年（1409年），成祖派遣使臣郭骥去鞑靼，结果被杀，这个事件成了战争的导火线。朱棣忍无可忍，遂决心征讨鞑靼。
七月，成祖朱棣命令淇国公丘福为征虏大将军，王聪、火真副之，王忠、李远为参将，率精骑10万出征鞑靼。八月，丘福率军出塞，前锋抵达胪朐河（今克鲁伦河）南岸，歼灭了靼鞑的游兵，乘胜过河，俘敌官员1人。丘福不顾诸将劝阻，对俘虏的话信以为真，并让其为向导，结果，孤军深入，中了本雅失里的埋伏，五将军皆殁，全军覆灭。败讯传至朝廷，朱棣大为恼怒，决计亲征。
永乐八年（1410年）二月，朱棣率50万大军亲征，并调用武刚车3万辆，运粮20万石，随军队行动。沿途每10天行程存一批粮，以备回返时食用。三月出塞，抵凌霄峰（今河北张北东北）。四月，抵阔滦海（今内蒙古呼伦湖）。五月初，进至胪朐河流域，朱棣更名为“饮马河”。本雅失里闻讯明军大举进攻，尽弃辎重孳畜，仅率七骑西逃瓦剌部。太师阿鲁台则东逃。朱棣打败本雅失里后，挥师攻击阿鲁台，双方交战于飞云壑和静虏镇（今哈拉哈河南岸）。朱棣亲率精骑直冲敌阵，阿鲁台坠马，然后逃遁。朱棣乘机追击，斩杀无数。这时，明军食粮已尽，朱棣命令停止进攻，胜利还师。鞑靼部经过这次打击，降服了明朝，每年向明朝进贡马匹。
第二次亲征是永乐十二年（1414年）三月。鞑靼败后，瓦剌部逐渐强盛起来。瓦剌首领仗恃势强，出兵袭杀了本雅失里，并一再声称要进攻鞑靼。阿鲁台多次请求明成祖出兵攻打瓦剌，为其故主本雅失里报仇。与此同时，瓦剌部不断要挟明朝厚赏，妄想占领明朝的宁夏、甘肃地区。朱棣为了满足鞑靼部的清求，也为了明朝边境的安宁，决定亲率30万大军征讨瓦剌部。三月，车驾由京师出发，并让皇太孙从行。四月，师至兴和（今河北张北），举行大规模阅兵式。六月初，前锋在三峡口（今内蒙古多伦西北），击败瓦剌部游兵。朱棣乘势向西北方向进攻。在忽兰忽失温（今蒙古人民共和国乌兰巴托），遭瓦剌军的依山阻抗。朱棣便以精骑引诱瓦剌军离开山势出战，另外部署神机炮及时炮击，自己率铁骑冲入敌阵，杀敌无数。瓦剌军遂大败。朱棣顺势追击，并分兵三路夹击瓦剌军的反扑，亲率一路精骑再次冲入敌阵，瓦剌军败遁。瓦剌部受此重创，此后多年不敢犯边。次年，瓦剌向明朝贡马谢罪。
第三次亲征是永乐二十年（1422年）二月。鞑靼部在明朝帮他打败瓦剌后，经过数年的恢复，势力日渐强盛起来。重新反叛明朝，轻侮或拘留明朝使节，并时常出没塞下，骚扰劫掠。朱棣为此致书劝止鞑靼部，但其不予理会，依旧我行我素。永乐十九年（1421年）十月，阿鲁台竟大举围攻明朝北方重镇兴和，击杀明都指挥王祥。为了打击鞑靼的侵扰活动，朱棣决意第三次亲征。
永乐二十年三月，朱棣车驾出北京，主力仍沿故路北上。军至宣府（今河北宣化）东南之鸡鸣山时，阿鲁台闻悉朱棣亲证，乘夜从兴和逃跑，避而不战。诸将请求追击，朱棣命暂缓追击。五月，师过偏岭（今河北沽源南）；七月，师至煞胡原，俘获阿鲁台部属，从而得知阿鲁台丢马弃甲从阔滦海北遁。朱棣惧重蹈丘福深入陷没之覆辙，下令停止追击。回师途中，选派步骑2万，五路进攻大败兀良哈部。九月初，回师至北京。
第四次亲征是永乐二十一年（1423年）。鞑靼首领阿鲁台以为明朝放松了警惕，不会出征，决意率众袭扰明朝边境。朱棣闻悉阿鲁台又来侵犯，决定再次亲征。八月初，朱棣举行宴会，宴请从征五军将领，随后举行阅兵式。九月上旬，师至沙城（今河北张北北）。阿鲁台部将阿失帖木儿率部众降服。十月，明军继续北上。鞑靼王子也先土干率部众来降。十一月班师回京。
第五次亲征是永乐二十二年（1424年）一月，鞑靼阿鲁台出兵扰袭大同等地，朱棣决定第五次亲征。忠勇王金忠自降明后，屡请出兵攻击阿鲁台，愿作前锋效力。朱棣批准了他的请求。四月，师出北京北上，进军途中，金忠所部捕获阿鲁台部属，得知阿鲁台远遁，分兵搜抄，未见踪影。朱棣遂令班师。七月，回师至榆木川（今内蒙古林西北），十八日朱棣病死军中。
明成祖五次千里出师，远征漠北，耗费了大量的人力、物力。但是，这五次出征在当时也有效地打击了蒙古贵族势力的侵扰破坏，保障了边境的安宁，有利于促进社会经济的恢复和发展，进一步巩固中央政权的统治地位，为维护国家统一作出了贡献。