明朝立國初年，蒙古人雖然被朱元璋趕回大漠，但實力未損，北元殘餘勢力依然強大。為了徹底解除北方邊患，朱元璋在十餘年裡陸續發動八次大規模北伐，北元行政根基被動搖。此後，蒙古分裂為韃靼、瓦剌、兀良哈三部，仍然具有強大的實力，時常襲擾明朝邊境。朱棣遷都北京後，決定一勞永逸解決北方邊患問題，於是發動了五次北伐。
永樂八年二月，朱棣第一次北伐，翰林檢討金幼孜隨行，負責記錄皇帝生活起居，軍政大事，逐日記錄後編成《徵北錄》，這是關於成祖北伐的第一手資料。
朱棣此行不像打仗，更像是遊山玩水、狩獵賞景，一路上所獲不過野馬、狡兔、黃羊之類，金幼孜能記錄下來的朱棣談話，無非是「汝等觀此，方知塞外風景」、「汝等觀此，四望空闊，又與每日所見者異」，無一言涉及軍事。此時正值五月，草原上水草豐盛，牧民們逐草而居，一路上未見蒙古一人一騎。直到五月八日，才收到第一份軍情：某胡騎都指揮使「獲虜一人至」；次日再獲「胡寇數人及羊馬輜重」。
此後，明軍所遇全是遊虜散寇，一觸即潰。到六月九日，才見到一支還算整齊的蒙古小隊，朱棣下令左右親軍親自出戰，一舉擊潰敵人小隊，生擒數人，並追擊十餘裡。這十餘裡追擊戰是朱棣第一次北伐中的最大戰役。七月，朱棣結束了為期五個月、用兵五十萬的第一次北伐，班師回京。
永樂十二年，朱棣再次發動北伐，目標是日漸強大的瓦剌與兀良哈。與第一次相比，此次北伐戰果巨大，在烏蘭巴託附近擊潰了據險而守的瓦剌軍，斃敵數百人，但並未追擊。此戰結束後，朱棣班師回京。
朱棣兩次北伐，動用兵力五十餘萬，民夫數百萬，糧道漫長，補給困難，給明朝財政帶來巨大的壓力。此時明朝消耗巨大，北建故宮、南修武當、招撫諸番、鄭和七下西洋、亦失哈九上北海、徵伐安南，再加上朱棣北伐，早已不堪其重，竟發生了戶、禮、兵、工等四部尚書合議反對北伐之事。朱棣龍顏大怒，結果戶部尚書夏原吉、工部尚書吳中下獄，兵部尚書方賓自殺，強行通過北伐決議。
永樂二十年，朱棣力排眾議，頂著巨大的壓力發動第三次北伐，誓要徹底消滅蒙古餘部。然而，此次北伐比前兩次都不如，數十萬大軍出師呼倫貝爾，韃靼首領阿魯臺率部撤離，朱棣撲了個空。為了給朝臣們一個交代，《北徵錄》極盡能事地粉飾北伐之行「醜虜阿魯臺聞風震懾，棄其輜重牛羊馬駝逃命遠遁」、「殺首賊數十人，斬獲其餘黨無算」。自相矛盾的說法，含糊其辭的斬獲表明，朱棣這一趟又白跑了。
永樂二十一年、二十二年，朱棣發動第四次、第五次北伐，阿魯臺故技重施，在明軍未到前拔營而去，明軍再次撲了個空。《明史》記載「如入無人之境」，不是說明軍英勇，而是真的沒有人。朱棣懊惱不已，只好把只好把擒獲的一個蒙古酋長說成是韃靼王子，封「忠勇王」，作為韃靼來降的證據，總算可以搪塞過去。最後一次北伐，朱棣索性空手而回，連可以冒充的戰果都沒有，從頭到尾未見一人，「彌望荒塵野草，虜隻影不見，車轍馬跡皆漫滅，疑其遁已人」。無奈之下，朱棣只好班師，行至榆木川時病重去世。
這就是「五出漠北，三犁虜庭」的成祖北伐，其實就是朱棣的遮羞布。五徵蒙古，戰果寥寥，兩次無功而返，消耗糧餉物資無數，沒有擒獲任何一名韃靼、瓦剌首領，只換來數百名戰俘。要知道，朱元璋八次北伐，僅第六次就俘虜蒙古王子、王妃、貴族、公主等三千人、男女七萬七千人、馬四萬七千匹、駝四千八百頭、牛羊十萬、寶璽、圖書、金銀印章無數。成祖北伐與太祖北伐，差距天差地別。二十五年後，瓦剌人捲土重來，在土木堡大敗五十萬明軍，明英宗被俘，勳貴武將戰死無數，導致武將勢力衰弱，即位的明朝皇帝不得不依靠內廷制約文官，最終埋下了亡國的禍根。