4月24日，當(dāng)明軍進(jìn)至屯云谷一帶，瓦剌部眾孛羅不花等人來(lái)降。

五月初三日，北征軍隊(duì)到達(dá)禽胡山。不久，忻城伯趙彝、尚書吳中運(yùn)來(lái)糧草，朱棣下令筑城貯糧，讓趙彝等人率軍駐守，并遣還運(yùn)送糧草的民丁。

5月19日，各軍到達(dá)小甘泉，那一帶全是沙磧之地，不方便再以宏大的陣容一齊行軍，朱棣遂下令隨征五軍分別按次序通過(guò)。

5月23日，明軍到達(dá)通泉泊。前鋒都督朱榮向朱棣報(bào)告，稱有數(shù)千可疑的人正在由西往東行走，朱棣命朱榮繼續(xù)偵察。

27日，前鋒將領(lǐng)劉江回報(bào)，稱已經(jīng)偵察到這批可疑人物的行走路線。朱棣命劉江率兵急起直追，與前方的朱榮會(huì)合，相機(jī)行事。六月初四，在雙泉海，哨馬發(fā)現(xiàn)有數(shù)百名瓦剌將士在前面出現(xiàn)，這些人與明軍稍戰(zhàn)即退，劉江率兵追至康哈里孩一帶，擊斃了其中的數(shù)十人。第二天，明軍前哨再次遇到并擊退了一股瓦剌人。

六月初七日中午，明軍來(lái)到了忽蘭忽失溫，這時(shí)，瓦剌首領(lǐng)答里巴、馬哈木、太平、把禿孛羅等人已經(jīng)駐軍于高山之上，占了地利。這表明，忽蘭忽失溫是瓦剌首領(lǐng)們主動(dòng)選擇的戰(zhàn)場(chǎng)，看來(lái)他們?cè)缫呀?jīng)決定在此地與明軍決戰(zhàn)，并提前派一些士兵將明軍引誘到這個(gè)預(yù)定的戰(zhàn)場(chǎng)來(lái)。

瓦剌的集結(jié)地離明軍約十里，他們大約有3萬(wàn)多人，每一人都帶了三四匹馬，以便輪流換乘，保持馬力。

朱棣不敢輕敵，親自披上鎧甲，帶領(lǐng)一部分精銳士兵首先前進(jìn)，各路人馬緊隨其后，相繼登上了一座山岡。他經(jīng)過(guò)觀察，判斷出前面的瓦剌已經(jīng)兵分三路，處于備戰(zhàn)狀態(tài)，便下令幾名重裝騎兵往前直沖過(guò)去，向瓦剌挑戰(zhàn)。

瓦剌居高臨下，沖下山來(lái)迎戰(zhàn)。安遠(yuǎn)侯柳升率領(lǐng)的大營(yíng)早有準(zhǔn)備，特別是隸屬于大營(yíng)的神機(jī)營(yíng)，負(fù)責(zé)打頭陣。當(dāng)敵人進(jìn)入明軍的神機(jī)銃炮的射程之內(nèi)時(shí)，立即被打了個(gè)人仰馬翻，死亡了數(shù)百人。瓦剌將士開始驚惶失措，棄馬而走。朱棣親自率領(lǐng)重騎兵乘機(jī)發(fā)起攻擊，鼓噪而進(jìn)。瓦剌且戰(zhàn)且退，率領(lǐng)中軍的武安侯鄭亨在追擊時(shí)不慎中箭，只好暫時(shí)退下，然而，過(guò)了不久，輕傷不下火線的鄭亨又重返戰(zhàn)場(chǎng)指揮作戰(zhàn)。

瓦剌將士在進(jìn)攻明軍的陣營(yíng)受挫之后，重新集結(jié)布陣，防御明軍的反擊?？磥?lái)此刻瓦剌的首領(lǐng)們，已經(jīng)不再奢望能夠在主動(dòng)發(fā)起的進(jìn)攻中擊敗明軍，他們轉(zhuǎn)而采取防御的策略，希望能夠保持一個(gè)不勝不敗的平局。