洪武元年（1368），朱元璋即皇帝位，定應天府為南京（今屬江蘇），稱京師。永樂元年（1403），明成祖詔以北平為北京。十九年（1421），詔改京師為南京，以北京為京師，遷都北京。
初，洪武三年（1370），朱元璋第四子朱棣受封為燕王，十三年（1380），就藩於北平（今北京）。建文元年至四年（1399-1402），朱棣奪取皇位，改元永樂，是為成祖。明成祖以為奪位得天下，恐為建文朝大臣所不容。靖難軍進入南京，建文舊臣出迎者寥寥無幾，餘者或效死建文，或逃匿不仕，或指斥其非，或圖謀行刺。朱棣遂大肆誅殺，株連甚眾，以至於其內心頗為不安，曾微語尚書茹常：“朕毋得罪天地祖宗乎？”茹常叩頭大言曰：“陛下應天順人，克成先誌，何罪！”①成祖這才放心。故雖定都南京，卻經常往來於兩京之間。
北平乃遼、金、元三朝古都，形勢雄偉，左環滄海，右擁太行，南控江淮，北連朔漠，足以“控四夷創天下”②，於當時抵禦北元蒙古勢力的威脅，在軍事上指揮調度極為有利。亦可進一步控製東北地區，有利於維護全國統一。北平又是明成祖龍興之地，自封藩燕北，經營二十餘年，有雄厚的政治、軍事實力及廣泛的社會、經濟基礎。因此種種，明成祖早欲遷都北京。即位之初，永樂元年（1403）正月，禮部尚書李至剛等言：“自昔帝王，或起布衣平定天下，或由外藩入承大統，而於肇躋之地皆有隍崇。切見北平布政司實皇上承運興王之地，宜遵太祖高皇帝中都之製，立為京都。”明成祖認為：“其可以北平為北京。”③永樂遷都北京的準備工作遂逐步展開。
二月，成祖下令改北平府為順天府，設北京留守、後軍都督府、行部國子監。三月，成祖命舟師重開海運，往北京運糧，以後歲以為常。八月，發流罪以下犯人往北京墾荒，徙直隸、蘇州等10郡、浙江等9省富民近4000戶落籍北京。二年至三年（1404-1405），又徙太原等山西民20000戶落籍北京。同時，成祖下令浚通南北大運河，以通北京漕運。四年（1406）閏七月，“詔以明年五月建北京宮殿。分遣大臣采木於四川、湖廣、江西、浙江、山西”④。同時命大臣督兵士、僧眾、工匠造磚瓦；命工部征天下諸色匠作；在京諸衛及河南、山東、陝西、山西都司，中都留守司，直隸各衛選軍士；河南、山東、陝西、山西等布政司、直隸鳳陽、淮安、揚州、廬州、安慶、徐州、和州選民丁，期明年五月俱赴北京聽役，“其征發軍民之處，一應差役及閘辦銀課等項悉令停止”⑤。
各路軍士、工匠、民丁，各地良材、巨木不久便彙聚北京。原定永樂五年動工營建之北京宮殿工程卻未能如期開展。究其原因，約略有三。其一，永樂四年爆發明與安南之戰爭。成祖命成國公朱能“帥十八將軍、兵八十萬”分道進討，六年（1408）“複命張輔帥師二十萬征討”⑥；其二，明與北方韃靼、瓦刺不斷展開大規模戰爭。永樂八年（1410），成祖“自將五十萬眾出塞”親征韃靼，十二年（1414），又親征瓦刺。⑦戰爭連年不斷，需仰大量人力物力支持，從而影響營建北京宮殿計劃如期進行，其三，永樂五年（1407），徐後去世。七年，明成祖車駕至北京，禮部尚書趙舡及廖均卿等得吉壤於北京昌平黃土山，車駕臨視，遂封其山為天壽山，始營建山陵即成祖長陵工程。
營建北京宮殿工程雖停，遷都準備工作始終未斷。永樂九年（1411），成祖命工部尚書宋禮等修會通河。十三年（1415）平江伯陳镟等開鑿淮安附近之清江浦，使廢棄已久的運河重新暢通。十四年（1416）三月，長陵工程竣工。十一月，成祖複詔群臣商議營建北京事。於是，公、侯、伯、五軍都督及在京都指揮等武官，六部、都察院、大理寺、通政司、太常寺等衙門尚書、都禦史等文官紛紛上疏，請求立即擇日興工，營建北京。上奏稱：北京“誠天府之國，帝王之都也，皇上營建北京，為子孫帝王萬世之業。”今日“引河道疏通，漕運日廣，商賈輻輳，財貨充盈，良材巨木，已集京師，天下軍民，樂於趨事，揆之天時，察之人事，誠所當為而不可緩。伏乞上順天心，下從民望，早敕所司興工營建，天下幸甚”⑧。成祖欣然同意。
自永樂十五年（1417）六月興工，至永樂十八年（1420）十二月，北京宮殿、門闕、城池、郊廟、鍾樓、鼓樓等京師必備建築先後竣工，於是，成祖下詔遷都。十九年（1421）正月，明成祖禦新建成之奉天殿，受百官朝賀，正式遷都北京。