各地藩王处调集“护卫”数万人，借征安南而收“削藩”之效。对此次出兵，精于兵事的朱棣谋划周详，为了防止将帅不和，对朱能和沐晟反复告诫，让他们“不可故违以伤和气”。纪律也格外森严，规定“妄戮之人，虽建功不得赎罪”。写给众位将领的谕告里，更点出了诸如防止敌人埋伏，提防炎热天气和当地瘟疫，以及安抚当地百姓等“注意事项”。此外朱棣还出奇制胜，派太监马彬调集广东、福建两省水师，沿海路至占城（越南南部），堵截安南逃兵。太监统军，由此而始。

    孰料出师不利，“征夷将军”朱能行至广西龙州时病逝，年仅31岁的张辅临危受命，代理征夷将军一职。张辅勉励众将“昔开平王（常遇春）远征途中去世，歧阳王代之大破元军，我虽不才，愿效前辈”。是年十月，张辅部进入安南境内，稳打稳扎，连克隘留、鸡鸣两关（今越南甘塘、老街），与另一路大军沐晟部会师，合力进攻安南北部重镇多邦。多邦，即今日越南的谅山，自古有“下谅山而越王降”之说，原因在于谅山险要，而其南面却一马平川，大军可长驱直入。胡氏父子也知此战重要，在多邦（谅山）以宣江、桃江、富良江、陀江四处天险为依托，在当地广挖战壕，修筑防御要塞，密置弓弩火器，其弩箭与火器弹丸皆用毒药浸泡，沾之即死，各式城栅相连900里，更“全民皆兵”，尽发举国近百万兵民参战，可谓是15世纪越南版的“马其诺防线”。张辅深知“此城一破，便如破竹”，于是精心策划，先稳住营盘，继而派小股部队陆续发动佯攻，牵制敌注意力，直到十二月五日夜，决战打响，明军发动突袭。之前在护送陈天平时遭安南算计的都督黄中主动请缨，率敢死队（即当初护送陈天平的4000士兵）突围，强攻多邦东门，士兵各个争先赴死，在付出了伤亡过半的代价后，终登上城头。打开了缺口，30万明军顺势强攻，胡家父子苦心经营的“多邦防线”，一夜间土崩瓦解。城破之时，安南军杀出“回马枪”，派战象反攻明军，意图力挽狂澜。张辅早有准备，以火枪硬弩瞄准齐射，数千大象尽成“活靶子”，踩踏安南官民无数，明军乘胜追击，终攻克多邦城，多邦主帅，安南“国防部长”阮飞明被杀，史载“斩俘无算”。今天不少越南史料考证，越军在这场战斗里的死亡人数不下10万人，南征大局一战而定，此后明军长驱直入，至永乐五年五月，明军在富良江会战中彻底歼灭胡氏父子的水师，斩首3万7千人，“溺死无算”。胡氏父子败逃后被捕获，押送京城斩首。至此，历时1年的平安南之战，彻底结束。

    平安南之战，张辅仅用1年时间，即攻克安南全境，“得府州四十八，户三百三十万”，可称是不世之功。与今人想象不同的是，此时安南并非是普通的“蕞尔小邦”，多年以来其四处征伐老挝、暹罗（泰国）、占城（南越）等国，甚至年年骚扰中国广西、云南边境。其部分火器装备，比明军还要先进，之后明朝神机营的部分火器，就是从安南之战缴获越军的火器里改良而来。可见，朱棣平安南之役，实为保障边境平安的自卫反击战争，胜利也颇为不易。明军之速胜，一者是张辅统筹有方，上下三军用命，二者也是策略正确——攻心。自进入安南境内开始，明军便向当地官民广发檄文，声称此来是助陈氏复国，告诫安南百姓不要“助逆”。此外，明军大军过处，皆纪律严明，与民秋毫无犯，更没收胡家父子的“逆产”分发当地贫民，越南士民无不“纳款以降”。鼎定战争大局的多邦之战，即是明军以当地乡民为向导奇袭成功，最终平灭胡家父子的富良江之战，更是明军以反抗胡家父子统治的当地“义军”陈封为先驱，一举大破之。逃窜的胡家父子也被当地百姓捕获了捆送给明军。安南之胜，人心向背是为关键。

    永乐五年五月，张辅将捕获的胡家父子捆送南京，并上报说陈氏宗族已被胡家