朱棣在宮廷中度過了他的青少年時期，在11歲時，他被封為燕王。又過了10年，他已成了一個英姿颯爽的青年，率領護衛就藩北平。
明太祖朱元璋去世後，他的孫子建文帝即位。建文帝采取一係列削藩措施，嚴重威脅藩王利益。坐鎮北平的朱棣起兵反抗，隨後揮師南下，史稱“靖難之役”。這是一場統治階級內部爭奪皇位的戰爭。因此朱棣以強藩起兵奪取皇位後，北方不再有強藩存在。
1402年6月，朱棣在南京奉天殿即皇帝位。他以1403年為永樂元年，從此開始了他22年的統治。
明成祖的一個重要舉措是遷都北京。1403年遷都北平後，他就下令改北平為北京，升為陪都，同時改北平府為順天府。又開始大興土木，正式營建北京紫禁城宮殿。
從1407年起，明成祖集中全國匠師，征調了二三十萬民工和軍工，經過14年的時間，建成了這組規模宏大的宮殿組群，成為世界曆史上最著名的建築之一。這是明成祖的曆史貢獻。
為了加強皇權，明成祖鎮壓異己，比如殺掉方孝孺。後又改革中央行政機構，設立了東廠，使中央集權得到進一步加強。東廠是一個緝捕“叛逆”的特務機關，起初直接受明成祖指揮，後來統轄權移到宦官手裏，有事可直接向皇帝報告，權力在錦衣衛之上。
後來到明憲宗時增設西廠，其權力超過東廠。明代錦衣衛、東廠和西廠都是特務機構，合稱“廠衛”。
明朝政府還對邊疆地區如東北、西南和西北，加強了政治、軍事和貿易往來，全國統一形勢得到進一步發展和鞏固。其中，對東北邊疆的強化管理很值得一提。
1403年，明朝派人至奴兒幹地區招撫，次年各部歸附，朝廷任命各首領為指揮同知等職，其後數年，明朝即以此為基礎，逐漸在黑龍江、烏蘇裏江流域成立了131個衛。
1409年，在當地官員忽剌修奴的建議下，在黑龍江入海口一帶成立都指揮使司以統轄各衛，以康旺為都指擇同知，王肇舟為指揮僉事。奴兒幹都指揮使司的統治範圍東、南及於海並越海抵苦夷，西至斡難河，北至大興安嶺。
為了徹底解決蒙古貴族殘餘勢力構成的邊患，從1410年開始，明成祖親自率領明軍進行北伐。
這次北伐，明軍在飛雲山中擊破5萬蒙古鐵騎，迫使蒙古本部的韃靼向明朝稱臣納貢，明成祖封韃靼大汗為和寧王。隨後明朝大軍一直進入到極北的擒狐山，在巨石上刻字為碑“瀚海為鐔，天山為鍔。”
1414年，明成祖進行第二次北伐，擊敗了蒙古另一部瓦剌，瓦剌遣使謝罪之後，明成祖班師回朝。
1421年，明成祖進行第三次北伐，大敗兀良哈蒙古。蒙古勢力遭到明成祖的連續打擊後，此後數十年都無法對明朝構成威脅。
明成祖的曆史功績之一，是倡導修纂了《永樂大典》。即位之初的永樂元年，他便下令編纂一部大書。參加修纂的有全國的各種一流人才。
由學術大師姚廣孝為總裁，包括名儒、名士、名醫、名僧等，共計2169人，參與修纂。後勤安排得很周到。禮部負責在全國選拔抽調人員，從各地收集所需圖書。光祿寺則負責修纂人員的食宿。
在修纂過程中，明成祖經常檢查、督促。發現問題，及時解決。經過4年的奮戰編修竣工的《永樂大典》，全書共22877卷，計11095冊。收錄了上自先秦、下迄明初的各種圖書8000餘種。種類包羅萬象，計有經、史、子、集、百家、天文、地誌、陰陽、醫、卜、戲劇、小說、技藝等項。明成祖命名其為《永樂大典》。
這是我國曆史上的第一部百科全書。
明成祖派鄭和下西洋，這也是我國曆史上的一大壯舉。鄭和於1405年率龐大的船隊，第一次出使西洋。船隊規模宏大，船種齊全，船員齊備。
據載，鄭和首次出使西洋的船隊共有船隻208艘，其中大船62艘，小船146艘。有戰艦、有供應船。船員來自各行各業，有官兵、水手、翻譯、商人、醫生、教師、工匠等各行各業的人，計有27800人。
他們所帶的物品，包括糧食、藥品、淡水、鹽醬、茶油、燭柴等，應有盡有。所帶的貨物，包括絲綢、絹緞、瓷器、水銀、麝香、米穀、雨傘、草席、鐵器、銅器等幾十種，一應俱全。同時，還帶了許多稀奇的珍寶。
這次航行充滿了艱難險阻，但是他們勝利地完成了任務。船隊最遠抵達印度半島。每到一國，鄭和便宣示明成祖詔書，賞賜金幣。
1407年，經兩年多的航行，鄭和一行順利地回到了祖國。
自1405年至1433年的28年間，鄭和7次出使西洋，其中有6次是奉明成祖諭旨前行的。鄭和7次出使西洋，同30多個國家加強了往來，進行了各個方麵的交流，密切了同這些國家的雙邊關係。
這種大規模的海外貿易，是我國航海史上乃至世界航海史上的壯舉，其曆史意義非常深遠。
明成祖注意社會經濟的恢複與發展，認為“家給人足”、“斯民小康”是天下治平的根本。他大力發展和完善軍事屯田製度和鹽商開中則例，保證軍糧和邊餉的供給。派夏原吉治水江南，疏浚吳淞。
在中原各地鼓勵墾種荒閑田土，實行遷民寬鄉，督民耕作等方法以促進生產，並注意蠲免賑濟等措施，防止農民破產，保證了賦役征派。通過這些措施，永樂時“賦入盈羨”，達到有明一代最高峰。
1424年，明成祖病故。葬於明長陵。