建文三年冬，朱棣決定直接率兵南下，臨江一決，姚廣孝亦支持燕王不再與盛庸、平安等糾纏，直趨京師，無論勝負，該讓一切有個結果。
十二月初二日，燕軍兵馬二十餘萬自北平、保定出征，這二十萬兵馬是燕軍的全部底牌，燕地軍力幾乎傾巢而出，軍力之盛是為靖難三年之最，燕軍的不尋常的動向立即引起南軍警覺。
十二月十二日，燕軍前鋒到達蠡縣，隨即在此擊敗自德州發來的兩路南軍，建文四年正月，燕軍輕裝進發，一路略過無數府縣，兵鋒直指德州，盛庸判斷燕軍此次目標仍是濟南，隨即集中重兵在濟南周邊，伺機與燕軍決戰，可燕軍接下來的動向卻大大出乎所有人的預料，正月十五，燕軍在山東境內繞出一道巨大的弧線，略過重兵防守的德州、滄州、濟南諸城，在山東以南驟然襲擊毫無防備的徐州城，隨後不等身後南軍大舉來援，又徑直殺入南直隸境內，三月初一進逼宿州，三月初九南渡渦河，距離京師僅剩數百裏腳程。
燕軍近乎自殺一般的南征之舉震動了朝野，驚慌之下的建文帝急調平安率軍南下馳援，同時命魏國公徐輝祖領兵北上抵擋燕軍，隨即在渦河停留，先分兵在淝河設伏，擊潰了千裏馳援的平安所部，而後迅速北進，切斷南軍南下道路。鐵鉉、平安等人判斷燕軍不敢貿然攻打京師，此舉應該是意在進逼徐州，威脅濟南，於是率大部兵馬在徐州一帶與燕軍對峙，但燕軍大張旗鼓攻打徐州的動作仍然是假象。四月，燕軍一部兵馬驟然出現在平安所部側翼，對平安中軍大帳發起海浪般的衝擊。
雙方在睢水一線展開血戰，正是將要徹底擊垮平安所部之時，徐輝祖率領數萬援軍抵達戰場，此時燕軍已然是強弩之末，無力抵擋平安與徐輝祖的雙重夾擊，隻得暫避鋒芒，睢水一戰，燕軍損兵折將，且隨軍所帶糧草補給幾乎要耗盡，而周邊的南軍正源源不斷圍攏過來。當即有將官建議朱棣放棄南征，退回北平徐徐圖之。
朱棣深知一鼓作氣的道理，當即揮劍指向寬闊的睢水，而後在地麵上斬出一道劍痕，冷聲道：“本王心意已決，此戰若不攻入京師，絕不回返！睢水就在眼前，本王給你們選擇的機會。欲渡河者左，不欲者右！”
沒想到朱棣話音剛落，大批將領毫不遲疑地站到了劍痕右邊，臉上並無畏懼之色，朱棣勃然大怒，正要出言訓斥，卻見大將朱能闊步上前，環視諸將，朗聲說道：“昔日漢高祖十戰九不勝，依然取得了天下，如今我等竟要被這小小睢水攔住去路嗎？靖難三年，我等皆已是無路可退，留在原地是死，退回北平也是死，當下唯一的生路，唯有向前，去京師！”
朱能近乎咆哮的演說令眾將猛然清醒過來，今日若是泄氣而退，待南軍有了防備，他日便不會再有更好的機會直取京師了。
諸將齊聲怒喝：“我等既已斷絕退路，唯有追隨燕王，攻入京師！”
四月二十五日，朝中忽有傳聞，燕軍已敗，魏國公徐輝祖有擁兵自重之嫌，建文帝聽聞此傳言，急令徐輝祖領兵返回京師。消息傳到平安帳下時，平安急得拍案而起道：“必然是李景隆小兒在背後煽動！”
但此時對南軍而言，追查謠言起於何處已經沒有意義了。
四月二十七日，重整軍備的燕軍與南軍會戰於靈璧，平安所部被燕軍一分為二，兩部南軍在接下來數日之內被燕軍逐個擊破。此戰燕軍生擒了平安、馬溥、徐真、孫成等三十七員大將，一百五十員朝廷大臣，獲馬二萬餘匹，降者不計其數，這是距離京師最近的一支機動部隊，此戰之後，長江以南再無人可以抵擋燕軍前進的腳步。一千六百年前，最終導致楚國覆滅、漢室一統的垓下之戰就發生在靈壁一帶，一千六百年世事流轉，不知是曆史怎樣的機緣巧合，讓此地再次決定了大明王朝未來兩百年的命運。
建文四年六月初八，燕軍進駐龍潭，距離京師僅六十餘裏。朝廷大震，朱允炆徘徊殿間，召翰林侍講方孝孺問計。