元大都失守之后，已经被元顺帝恢复官位的扩廓帖木儿（王保保）占据山西太原，总兵力十万左右，他先派遣平章韩紥儿在韩店击败从泽州出发的明军汤和部，准备从太原出发通过雁门关，夺回大都。
汤和。
明军。
然而，徐达并没有回援大都的意思，他派遣薛显和傅友德领6000人攻平定州，然后直捣太原，此时扩廓帖木儿的军队刚到达保安州，闻听老巢太原危急，只得率军返回迎战薛显和傅友德。洪武元年12月份，徐达和常遇春抵达太原城下，此时明军主力步兵并未全部就位，一向喜欢搞突袭的常遇春建议徐达以精骑偷袭扩廓帖木儿，正巧此时，太原的蒙古守将豁鼻马派人来表示愿意给明军当内应，嘿嘿，这真是想睡觉就有人给送枕头。
明军骑兵。
当徐达大军*进元军大营的时候，扩廓帖木儿迅速地做出了反应：赶快跑！他光着脚飞身上马，和他一起逃出大营的只有18个骑兵，扩廓帖木儿逃跑之后，元军群龙无首，四万人被生擒，其余全部被歼灭，明军夺下太原。失去大军的扩廓帖木儿逃亡大同，明朝大军尾随而来，扩廓帖木儿不得不逃亡甘肃。徐达派人分别攻取山西其他州县，到洪武二年初，山西全境基本平定。
明军步兵。
洪武二年二月，徐达大军抵达平阳，之后到河中府（今山西省永济县蒲州镇）三月份渡过黄河，元朝枢密副使施成投降，明军到达鹿台，张良弼等人不战而逃，明军趁机渡过泾渭进入陕西，常遇春等人直捣凤翔，李思齐逃往临洮，不久投降。到了五月份，明朝大军拿下甘肃东部城市平凉，张良臣以庆阳城投降但随即降而复叛，并且*伤了前来接受投降的明将薛显，但是这种降而复叛的行径在明朝绝对的实力面前就如同小丑一般可笑，明军轻而易举地二克庆阳，张良臣躲在井中，被明军拽出斩首，此时陕西全境也已被明军控制。
蒙古骑兵。
洪武三年，扩廓帖木儿起兵攻打兰州，兰州明军守将张温拼死抵抗，鹰扬卫指挥使于光率军来援，在马兰滩遭到元军袭击，于光军全军覆灭，于光本人被俘虏，因拒绝招降兰州守军在兰州城下被*害。洪武三年的春天，朱元璋再次以徐达为大将军，李文忠为副将（此时常遇春已去世）两个人分兵出击，李文忠追*元朝皇帝，而徐达通过潼关向西进发，直捣定西，扩廓帖木儿退守沈儿峪，双方在此地筑起深沟高垒开始对峙，多次交战，互有胜负，但是谁也无法奈何对方。
徐达。
扩廓帖木儿派遣精兵从小道包抄明军营垒的东南面，这次突袭起到了效果，明军大将胡德济惊慌失措，明军营垒开始动摇，但是徐达毕竟是徐达，他迅速发动反扑，把元军打出了营垒，事后，胡德济被押送南京等候处理，他部下的几名指挥则被斩首示众。
蒙古军。
第二天，明军和元军开始总决战，扩廓帖木儿遭到了其一生中最惨重的失败，沈儿峪大战的结果就是徐达大军俘获元军士兵84500多人，元郯王、济王及国公、平章以下文武僚属一千八百六十余人被俘，除此之外的元朝牲畜军需也都成了明军的战利品，扩廓帖木儿仅仅带着老婆孩子向北逃往和林，明军都督郭英派兵追赶，但还是让这位王保保逃跑了。
郭英，后来和朱棣作战。
朱元璋。
自从洪武元年大都失守开始，一直到洪武三年春沈儿峪大战，扩廓帖木儿先后在山西、陕西、甘肃等地和明军交战，前前后后损兵将近20万人，整个西北地区已经落入明军之手，王保保和残元朝廷只能在漠北苟延残喘，看起来形势一片大好，但事实真的是这样吗？朱元璋和他的大明王朝将迎来对元战争第一次惨重失败。
