宋忠战败的消息传到朝廷，满朝文武无不震惊。寡断的建文帝这时才认识到事情的严重性。在与朝臣商议后，他做出北伐的决定。
谁为北伐统帅？这是令朝廷颇费心神的事。能征善战的老将在洪武朝已被杀尽，挑来挑去，最后挑出个年近古稀的长兴侯耿炳文来。
耿炳文，濠州人，其父从朱元璋起兵，死后由耿炳文袭替。在元末群雄逐鹿中，耿炳文随朱元璋南征北战，驻守长兴达十年之久，屡败张士诚之师。明开国后，又多次从征北元，多建功勋。建文元年（1399），耿炳文年已六十五岁，在朝中无将的情况下，他只得又披甲上马了。
八月十二日，耿炳文率师三十万抵达真定。他令部将徐凯率部驻扎营河间，潘忠率部驻守莫州，杨松率部屯驻雄县，自己率主力坐镇真定城。
面对朝廷的北伐大军，朱棣并不急于迎战，他命大将张玉赴耿炳文军营周围侦探情况。张玉乔装打扮，混入南军，打听清楚后向朱棣汇报道： “南师北来，军纪涣散。主将耿炳文年老气衰，前锋潘忠、杨松有勇无谋。我们欲通南下之途，可以先破潘杨之师。” （《国朝献征录·张玉神道碑》卷七）朱棣听完，十分高兴，他决定采纳张玉之计，先打潘、杨。
燕军随即移师涿州，向雄县进发。大军乘夜色渡过白沟河，逼近雄县县城。时值中秋节，秋高气爽，皓月当空，雄县县城内张灯结彩，一片节日气象，守将杨松毫无戒备，令将士宰牛饮酒，欢度良宵。杨松本人也酒性甚浓，喝得大醉，对城外的一切毫无所知。朱棣对将士言道：“今晚是中秋节，敌人麻痹大意，没有防备，我们应乘机消灭他们。”夜深人静之时，朱棣令几名猛士越墙入城，士卒入城后，随即杀死守卫，打开城门。燕军便蜂拥进城，向南军大开杀戒，杨松毫无准备，许多人还没明白事情原委就身首异地。杨松本人也被斩杀。没多久，九千多南军被击败，朱棣攻占了雄县县城。
占据雄县后，朱棣料想莫州守将潘忠闻知雄县被围，定会带兵来援，于是决定设伏打援。他令千户谭渊率兵千人偷渡月漾桥，在此设伏兵，一旦潘忠军过，即占据桥头，截断其归路。自己则率大军在雄县等候潘忠的到来。不出朱棣所料，潘忠接到雄县告急消息后，率部火速赶来，当他到达雄县城下时，只见朱棣坐立马上，众将成“一”字形排开，后面是威武的燕军。见此情形，潘忠还未交锋就已胆寒。朱棣一声令下，燕军一齐杀向潘军。此时金鼓齐鸣，喊声震天，生龙活虎的燕军十分勇猛，潘忠哪里抵挡得住！一会儿便被燕军杀退。当潘忠军退至月漾桥时，只见桥上军旗飞扬，谭渊率部立于桥上，潘忠见退路被截，更是惊慌。燕军两面夹击，南军死伤甚众，潘忠亦被擒获。
击败潘忠后，朱棣率师轻取莫州。(www.xing528.com)
“乘人之不及，由不虞之道，攻其所不戒。”（《孙子兵法·力地篇》）在南军压境的形势下，朱棣镇定自若，找到了敌人薄弱环节，用攻其不备、设伏歼敌之法，在一天内消灭三万敌人，攻下两座城池，拉开了真定会战的序幕。
八月二十四日，首战告捷的燕军向真定进发，到达距真定城仅十余里的无极时，朱棣令大军停住，召集诸将商议对策。多数将士认为要攻取真定，应先取新乐。占新乐后，据城扼守，与真定形成对垒之势，然后再伺机攻取真定。朱棣认为，这种主张是出于对南军实力强大的考虑，不是一个好计策，因为据一隅之地会消耗自己的锐气，到耿炳文以大军压境时，会极为不利。但多数将领赞成此方案，朱棣颇感为难。此时，主将张玉力排众议，主张应主动出击。他说： “如今我军应直趋真定，敌军虽众，却是新集，又立足未稳。我以得胜之师，一鼓作气，定能克敌制胜。”张玉的主张与朱棣想法一致，朱棣言道： “张玉所言，甚合我意，我只需靠他一人，便足以成事。”（《国朝献征录·张玉神道碑》）
朱棣率大军直趋真定城，行进途中，莫州降将张宝向朱棣提供了朝廷军队情况：朝廷十分重视这次耿炳文挂帅北伐，飞檄调集各路军马，但事情进展并不顺当，应调三十万人，实到仅十三万人。十三万兵马中，除二三万驻雄县、莫州外，其余驻真定。真定城处滹沱河北岸，东为无极，东北为新乐，是北上必经之路，西近太行山余脉，可取道入晋，真定为南北要冲之地。耿炳文将真定军队分成两部分，夹河驻扎，相互声援，若一部遭到攻击，另一部则支援。
朱棣原想用偷袭战术攻真定，听完张宝的话，决定改变战法，用“先声后实”之术对付这位用兵审慎的老将。随即令张宝返回耿军，向耿炳文谎称自己是兵败被俘、趁守卒不留意而逃回来的，并要张宝将雄县、莫州兵败，燕军望真定杀来的情形一一向耿炳文禀报。各位将领见主帅将真实计划告诉耿炳文，都极不理解，禁不住问道：“大王率军疾趋真定城，目的是乘耿军不备而破之，怎么能够让张宝据实报信呢？”朱棣笑答道：“诸将不必担心，我自有办法，到时大家会明白的。”
张宝按照朱棣的安排回真定城去了，朱棣率大军直趋真定城东门，在进城途中，燕军士卒抓获两名耿军运粮士兵，二人供道，耿炳文已在前几天将滹沱河南岸驻军全撤到北岸去了。朱棣即令张玉、谭渊、马云、朱能率部绕道至真定门西南，攻击南军，南军两座营房很快被攻破，耿炳文闻讯即率军杀出城来。就在耿军与张玉、谭渊部众厮杀之时，朱棣率部突然出现在耿炳文背后，面对突如其来的另一支燕军，耿军十分惊慌，燕军将士两面夹击，铁骑横冲直撞，杀得耿军人仰马翻，耿炳文见难以抵挡，便率部逃入真定城。
此战，南军死伤甚多，三千多人投降，朱棣取得了胜利。这时，他才向将士解释他们先前的疑问：“诸将有所不知，此前我们不知道南军虚实，想用攻其不备之术进攻，但当知道耿炳文已有充分准备之后，便不能用此策了。张宝归去后，若能为南军所用，可以成为我们的内应，如不为所用，则必定向耿炳文报告我们的实情。耿炳文鉴于我军势盛，必然将南、北两军合军一处，共同防御，这样我们可以不受两面攻击，反而可以将他们一并包围，这样才能一举破敌。这叫引蛇出洞，先声后实。”诸将听了他的解释都十分信服。
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