常遇春知道自己将不久于人世，便把军队里的事情嘱托给李文忠，再与诸将诀别，让他们听李文忠的指挥，随后就病逝了，年仅四十。常遇春刚毅果敢，善于安抚士兵，冲锋陷阵从来没有胆怯过。虽然读书较少，但往往能出奇制胜。他常说只要带十万兵马，就能横行天下，所以军中称他为“常十万”。大将军徐达，比常遇春还要年轻两岁，常遇春身为副将，却能虚心恭谨，实属难得。太祖听到噩耗，不胜悲痛，像当年宋太宗葬赵普那样亲自祭奠常遇春，赐葬钟山原，赠太保中书右丞相，追封开平王，谥号忠武，配享太庙。后又诏命李文忠接替常遇春的职务，去和徐达会师，帮他攻打庆阳。
李文忠到达太原后，有探子来报，说元将脱列伯等人围攻大同。李文忠就对左丞相赵庸等人说道：“将在外，君命有所不受。只要有利于国家，专断一次又何妨？目前大同被围攻，应该前去救援。如果非要禀报后才能行动，岂不是错失良机了？”赵庸等人纷纷点头。于是便从代郡出雁门关，来到马邑。正巧元平章刘铁木儿带领几千骑兵杀来，明军当即迎头痛击，杀败敌兵，并将刘铁木儿擒获，接着进兵白杨门，捉住黠寇四大王。因天色已晚，雨雪纷飞，李文忠决定安营扎寨。大营扎稳后，雪下得越来越大，漫山遍野都是白茫茫的一片。李文忠不敢休息，带着几名骑兵到山里巡查。走了一圈，发觉山前山后的雪地上似乎有行人的踪迹，便策马回去，带着将士们又往前走了五里，才安顿下来。诸将都莫名其妙，议论纷纷。李文忠将他们召入帐中说：“我看山上雪地里有很多脚印，附近一定有伏兵出没。如果在那里安营扎寨，一定会有危险。现在移到这里，才稍觉安稳。但也要整装待发，静候军令。如有人敢轻举妄动，休怪军法无情！”诸将领命。果然，到了半夜，敌兵前来攻寨。李文忠下令营中只守不战。敌兵走近之后，见营门紧闭，呐喊了好几次，也不见有接战的兵马。正准备上前进击，哪知梆声一发，箭如飞蝗般射来。敌兵主帅脱列伯，料到营中有所防备，只好麾兵退下。
没过多久，鸡声报晓，晨光熹微。李文忠传令将士饱餐一顿，然后派兵去袭击敌营，自己则在营中静待消息。脱列伯的军队正在做早饭，看到明军从天而降，饭都顾不上吃，慌忙上马迎敌。从寅时一直打到辰时，不分胜负。探子担心元军人多势众，屡次报告李文忠，想请他支援。李文忠却神态自若，并不发兵。等过了巳时，雪开始融化，颗颗水珠折射着太阳的光芒。李文忠陡然上马，带着两路大军，驰入敌阵。元军本来就是饿着肚子打仗，一直在勉强支撑。此时忽然杀来一支生力军，元军想继续拼杀却没有力气，想逃跑却逃不出去，一个个惊慌失措。脱列伯也胆战心惊，正准备杀出一条血路，向北逃走。哪知李文忠跃马上前，一枪刺来，正中脱列伯的马首。脱列伯和马一起摔倒在地，明军一拥而上，把脱列伯活捉了。元军见主将被擒，自然无心恋战，纷纷下马投降。明军缴获无数军械物资，凯旋回营。李文忠派人将脱列伯送到京城，太祖命人给他松绑，并赏赐他冠带、衣服。从此脱列伯安居南京，直到寿终。孔兴本来和脱列伯约好一起攻打大同，听说脱列伯被擒，只好逃到绥德，后来被部将所杀。杀他的部将提着他的脑袋投降了明朝。
李文忠平定大同之后，正准备赶往庆阳。途中收到捷报，说庆阳已经攻下，张良臣与七个养子都被斩首。李文忠将情况禀报朝廷，然后静待后命。太祖随即下令北征，仍命徐达为大将军，李文忠、邓愈为左副将军，冯胜、汤和为右副将军，于洪武三年正月出发。临行前，太祖问各位将士：“元主一直留在塞外，扩廓铁木儿屡次侵犯我朝兰州。你们要是出师，准备先灭哪一个？”诸将答：“扩廓铁木儿屡屡侵犯边疆，无非是因为元主还在。如果我军直取元主，扩廓铁木儿一定可以不战而降。”太祖摇头：“扩廓铁木儿率兵侵犯边疆，应该立即出师讨伐。如果不理会扩廓铁木儿，去攻打元主，那就是舍近求远。朕的意思是分兵两路：一路让大将军从潼关出西安，直取扩廓铁木儿；一路让左副将军出居庸关，进入沙漠，追袭元主。这不是一举两得吗？”诸将都说是妙计，于是分道而行。
徐达带着兵马直达安定。扩廓铁木儿驻扎到沈儿峪。两军隔沟立垒，一天要打好几次，彼此戒备森严。明左丞胡德济在东南扎营。半夜，突然听到营外着火，营中大乱。元军乘势杀入，幸亏徐达亲自率兵前来相救，才将元军杀退。徐达赶退元军之后，立即传胡德济入帐，喝令左右将他拿下，并对诸将说道：“胡德济违令当斩。念他是功臣后裔，就将他送到京师，请皇上发落吧。”说完，将胡德济的部将，从赵指挥以下全部正法。众将瞠目结舌。
第二天，徐达下令出战。全军奋勇争先，扩廓铁木儿还没来得及摆阵，明军就已经杀到，仿佛雷鸣电掣一般，无人敢挡。元军的头目纷纷落马，被明军生擒活捉。扩廓铁木儿知道抵挡不住，急忙带着妻儿落荒而逃。慌忙中来不及辨路，狂奔一天一夜，只听到流水声潺潺不绝。待他立足细看，原来已经到黄河岸边了。正踌躇不决，听见后面杀声又起，扩廓铁木儿不禁叹息：“前有大河，后有追兵，真是天要亡我……”话还没说完，忽然看见河里漂过一段很粗的浮木，有几丈长。扩廓铁木儿不觉转悲为喜，急忙带着妻儿跨上浮木，将手中的方天戟当成篙桨，飞摇而去。后面追赶的是明都督郭英，他看河边空无一人，还以为扩廓铁木儿逃往宁夏去了。哪晓得扩廓铁木儿已经投奔和林去了。这场大战，明军缴获无数军械物资，然后进攻淝州，攻下连云栈、兴元。胡德济被送到京城，太祖念胡大海的功劳，不忍心加罪，下令立即释放。
李文忠出了居庸关，攻下兴和、察罕诺尔、开平。听说元顺帝在应昌病逝，太子爱猷识理达腊即位，便想乘机进兵。元主爱猷识理达腊接连收到警报，哪里还敢抵抗？急忙带着后妃宫娥、文武将相开城逃走。不料明军前锋已到，竟然将他们全部截杀。元将百家奴、胡天雄等人护着爱猷识理达腊拼命北逃。应昌沦陷。李文忠带兵进城，搜到无数金银财宝、御玺法器，接着带兵去追元主，一直追到北庆州也没能追到，只好返回。
过了几个月，徐达、李文忠等人凯旋回朝，太祖亲自出郊外迎接。洪武三年十一月丙申日，太祖亲临奉天殿，大封功臣。王公以下文武百官分列两阶，晋封李善长为韩国公，徐达为魏国公，常茂为郑国公，李文忠为曹国公，邓愈为卫国公，冯胜为宋国公；汤和以下二十八人全部封侯，所有分封的大臣，全部赐以铁券。李善长、徐达等人叩头拜谢，太祖当即退朝。过了几天，又封中书右丞汪广洋为忠勤伯，御史中丞刘基为诚意伯。据说太祖屡次想给刘基加官晋爵，刘基再三辞谢。所以尽管刘基的功劳不亚于李善长，李善长封公，刘基却只封伯，都是刘基自愿，并不是太祖薄待。