洪武三十一年（1398年），明太祖朱元璋駕崩，終年71歲。長孫朱允炆繼位，是為建文帝。建文帝是懿文太子的第二個兒子，穎慧好學，性至孝，生性仁厚。不過，《明史紀事本末》認為建文帝「仁柔少斷」，這大概也是受其父親的影響，書生氣十足，溫文爾雅，仁愛但缺乏自信和治國理政的經驗和能力，而且論才能和胸襟，朱允炆也無法與朱棣相比。
一次，大家在宮裡飲酒。朱元璋出了個上聯：「風吹馬尾千條線」，朱允炆沒有打仗經驗，所見不過平凡瑣事，對的是「雨打羊毛一片氈」，軟綿綿的，沒什麼味道。而朱棣見過世面，巧對「日照龍鱗萬點金」，氣魄宏大，朱元璋聽了非常高興。是以明太祖時期有意更換儲君，即讓燕王朱棣當太子，但有大臣提醒他，如果更換，比朱棣更年長的秦王朱樉和晉王朱棡怎麼辦？於是朱元璋打消了這個念頭。
由於明太祖遺詔中不讓諸王回來奔喪，建文帝順利即位，燕王回來奔喪中途也被阻止。更為過分的是，朱元璋死後7天就被下葬。按照通常的禮制，皇帝死後，屍體停殯宮中至少要近一個月，這時被稱為「大行皇帝」，停殯期間舉行喪禮儀式。嗣皇帝、皇室成員、百官軍民服喪27日，停止娛樂、婚嫁活動。不知為何建文帝卻沒有遵照這樣的禮制。如此有悖人倫之舉，讓燕王很不高興。
與此同時，因為擔心在外擁兵的各位叔叔危及自己的皇位，建文帝和大臣齊泰、黃子澄等商計削藩。有大臣建議不要倉促削藩，而應採取推恩令，逐漸削弱諸王勢力。後一種方式明顯更有利於權力的穩固，建文帝雖表示贊同，但最終還是採納黃子澄的建議，即先削弱幾個力量較弱的親王，然後再向力量最大的燕王朱棣開刀。
不久，建文帝下令執周王和妃嬪到京都，貶為庶人，遷到雲南。此後，岷王、齊王、代王也相繼被貶為庶人並被拘禁，湘王還被逼自焚。此外，建文帝還下令親王不得節制文武將吏，並下詔更改官制。
一年之內五個舉足輕重的藩王被廢，建文帝下一個目標明確指向實力最強的燕王。燕王意識到自己處在危殆中。
據《明史•五行志》記載，建文帝削藩期間，曾有一瘋道士在街頭唱道：「莫逐燕，逐燕日高飛，高飛上帝畿！」事後人們終於知道是指不要逼迫燕王，否則燕王必將高飛，最後作皇帝。
燕王被逼起兵
1399年二月，燕王來到南京見建文帝。三月，回到北平後即稱病不出。其後，建文帝調兵遣將三萬兵馬安置在北平附近，監視燕王，防止燕王兵變。四月，是明太祖駕崩一周年的祭禮，燕王派自己的三個兒子進京。當時有手下建議三個人不應該一同前往，燕王說這樣做，朝廷就不會懷疑自己了。
燕王的三個兒子進京後，建文帝的大臣們也在是否扣留的問題上發生分歧，黃子澄認為在沒有對燕王下手前，還是讓他們回去的好。當他們平安回到封地時，燕王也大鬆了一口氣。
不久，有燕王的護衛向建文帝報告，燕王的兩個校官在做不可告人的事情，建文帝下令將二人帶到都城殺死，並下詔責備燕王。燕王不得不繼續裝病，甚至裝瘋，「走呼市中，奪酒食，語多妄亂，或臥土壤，彌日不蘇」。
建文帝派人問候，看見燕王盛夏圍坐在火爐旁說「非常冷」，在府邸中還需要拄著拐杖行走。建文帝稍稍相信燕王並無反心。
本以為可以通過裝病裝瘋逃過一劫的燕王卻沒料到，很快，建文帝就下令抓捕燕王，命令下給燕王的舊部、北平都指揮使張信。
張信接到命令後，心中很憂煩。他的母親看到他這個樣子，便詢問緣由，張信俱實以告。張母大驚，告訴他不可以做這件事，「吾故聞燕王當有天下。王者不死，非汝所能擒也。」張信猶豫不決。
此時信使又來催促，張信不滿意催逼太急，於是前往燕王府拜見燕王，告知詳情。再三求見後，燕王才與其見面。
得知實情後，燕王大驚，馬上找來道衍等人商量對策。當時正下著暴風雨，房子上的檐瓦掉落，燕王認為不是好兆頭，面顯不悅之色。道衍卻認為是吉兆，「飛龍在天，從以風雨。瓦墜，天易黃屋耳」。原來明朝制度規定，王府的宮殿上只准用綠色的琉璃瓦，只有皇宮才可以用黃色的琉璃瓦。說要換黃瓦，言下之意就是要當皇帝了。這自然是吉兆，燕王這才面露喜色。
隨後，燕王逮捕並殺死前來抓捕自己的兩名將領，並占領北平。其後給建文帝寫了兩封信，表達他對其逼迫諸王的不滿，並以遵祖訓，誅齊泰、黃子澄以「清君側」，為國「靖難」之名，誓師起兵。同時去建文帝年號，仍稱洪武三十二年。
靖難之役
從燕王起兵到最後取得勝利，歷時四年，史稱「靖難之役」。在這一過程中，道衍扮演了重要的軍師角色，燕王每戰或戰後都要與其商議。燕王起兵時，手下有收降的蒙古騎兵、農民等，如何使軍隊具有戰鬥力，成為朱棣要面對的難題。他下令按照「五軍制」進行整編，任命張玉等將領分別統率。由此，10萬人的軍隊整合為一體，攻防自如，具有非常強的戰鬥力。
不過，與朝廷軍隊相比，燕王在兵力上並不占優勢，除了北京封地外並沒有控制其它地盤，而建文帝則有幾倍於燕王的常備軍，擁有全國的經濟支持等。但隨著戰爭的推進，燕王卓越的軍事領導才能、高素質的軍隊逐漸顯示出來。除了最初歸降燕王的北方諸將外，朱棣還得到寧王戰鬥力極強的騎兵，以致建文帝派出的由李景隆統率的軍隊節節敗退，不少將領也投降了燕王。
這裡要說兩件天助燕王的奇事。一件是民間傳說，1399年七月，燕王率兵剛出北平，就在東垻（今北京朝陽區下轄鄉）與建文帝派來的軍隊遭遇，雙方展開廝殺。這裡背依重山，面對平陸，諸山之水連河通海。交戰中，朱棣騎著一匹青驄馬，被敵軍追逼到一條河溝邊。眼看就要沒命，情急之下他問坐騎：「你能跨過這溝，讓我脫險嗎？」說完一抖韁繩，這馬馱著朱棣噌地一下連跨三道河溝，甩脫追兵，化險為夷。後來朱棣當皇帝後，還在此建了馬神廟。
一件是1399年十一月，建文帝的大將李景隆趁朱棣移師大寧（今山西臨汾縣內）時攻打北平，但被朱棣的長子朱高熾使用冰凍城牆的方法而無法破城。於是將兵營駐防在河西，前鋒陳暉部駐守在河東。燕王從山西率兵趕回後，軍隊被河水阻擋，當天北平下起了雪，朱棣默默禱告說：「天若助予，則河冰合。」當天晚上，果然河水結冰，燕王率兵渡河擊敗陳暉軍。
1400年，雙方在河北白溝河交戰，李景隆戰敗，燕師乘勝圍攻山東德州並很快占領德州，充實了糧草，其後攻打濟南。李景隆再被燕王精銳部隊擊敗，倉皇逃回京師。
此後，燕師圍濟南城三個月，敦促城中軍民投降。濟南守將詐降，請求燕王退兵十里，單騎入城。燕王很高興，答應其請求。退兵後，燕王率領幾名隨從過了護城河，直至城下。此時城門大開，燕王催馬進入，鐵門突然墜下，傷了燕王的馬首。燕王大驚，換了一匹馬回身便走。在濟南守軍拉起吊橋之際，燕王縱馬從橋上躍過。這又是上天護佑朱棣的一個徵兆。
燕王發現被騙後，合兵再度攻打濟南，不料守將在城頭掛上明太祖的神牌。燕王不敢攻擊，在與道衍商量後，遂下令返回北平。攻下的德州等城邑也一併失去。
其後，建文帝招降燕王不成，又聽從大臣方孝孺的建議，離間朱棣和其長子朱高熾，密信讓後者歸降，並許以燕王。朱高熾直接將密信送給軍前的朱棣，破了建文帝的計策。
當時，朱棣雖多勝，但損失頗重，起兵三年雖然攻下很多地方，但又不得不放棄，隨即被朝廷軍隊所據，雙方經常處於拉鋸戰中。
值得注意的是，在征戰中，朱棣嚴禁手下濫殺無辜，並屢次釋放俘虜，從這可以看出其寬仁的性格。
1399年八月，燕王軍隊與老將軍耿炳文率領的建文軍隊在河北真定展開廝殺，朱棣大敗對手，並占據雄縣。由於受到頑強抵抗並遭到辱罵，朱棣的手下沒有聽從朱棣此前的告誡，一怒之下把8,000多名俘虜都殺死了。
朱棣大為不滿，訓斥說：「你們這樣做是在破壞我的形象，我們現在的行為是求生存，這會讓我們死得更快；殺俘虜會讓敵人絕望而不敢投降，死戰到底，得不償失；天理循環，殺降是有報應的。北宋的曹彬由於不殺降卒，子孫昌盛；殺降的人往往絕後或遭災。今天雖然攻占了一城，但所得很少，失去的卻很多。」諸將稽首謝罪。這說明朱棣非常有遠見卓識，同時信神，信因果報應。
1400年九月，南京承天門發生火災，由於承天門含有「承天啟運」、「受命於天」之意，代表帝王權力來源的合法性，因此被視為是上天對建文帝的警告。很多大臣上書建文帝「多言宜罷兵息民以答天譴」，但方孝孺卻表示這是代表誅滅諸侯的徵兆，並建議建文帝改換承天門的名字，建文帝聽從了其建議。
同年十月，朱棣攻破滄州，生擒3,000多降卒，在朱棣下令釋放後，朱棣手下大將譚淵不滿於俘虜被朝廷徵召反覆打己，趁朱棣不注意，把這些人全都殺死了。朱棣大怒，告訴他如此好殺、濫殺，離報應就不遠了。結果不久，在其後的戰鬥中，譚淵的戰馬突然失驚，把他摔下馬來，為敵軍所殺。此是因果報應的又一實例。而朱棣隨後與建文大軍在山東東昌決戰，朱棣兵敗，後退居北平。
1401年底，不滿建文帝的朝廷大臣密報燕王，南京空虛，可以快速進軍攻打。於是，朱棣改變戰略，於1402年揮師南下。四月，連破何福、平安師，五月攻克泗州、揚州。建文帝危急，許多大臣為自身考慮，請求離開都城，都城空虛。方孝孺給建文帝出主意，暫時割地求和，再徵召南方兵馬，與燕王在長江決戰。建文帝依計，遣慶成郡主至燕師，乞求割地求和，但燕王不許。燕王送別郡主時說：「為我謝天子，吾與上至親相愛，無他意，幸不終為奸臣所惑。更為我語諸弟妹，吾幾不免，賴宗廟神靈，得至此，相見有日矣。」郡主回來轉告建文帝，建文帝無可奈何。
六月，江防都督陳瑄以舟師降燕，燕師渡江，下鎮江，直逼南京。谷王朱橞與李景隆開金川門投降，京師遂破。南京城陷時，宮中火起，建文帝朱允炆不知所終。有說法是朱允炆死於大火，被以帝王之禮安葬，廢其廟號，改稱懿文皇太子；但也有種說法是他出了家。
此後，朱棣承繼帝位，是為明太宗，嘉靖時改諡號為明成祖，因為只有開國皇帝才可以有「祖」的廟號，嘉靖如此做，顯然昭示成祖是明朝重新開天闢地的皇帝，此評價非常恰當。而即位後的朱棣，開始了他輝煌的帝王生涯。
