洪武二十一年（1388年）三月，藍玉率師15萬北征，自大寧進至慶州。藍玉聽說元帝脫古思帖木兒在捕魚兒海（今貝加爾湖），便抄近路，兼程而進。行至百眼井處，距捕魚兒海還有四十里，仍然沒有發現元軍行跡，藍玉便想引兵退還。部將王弼不同意，說："我們領兵，深入漠北，未見到敵人就回師，如何向上交待。"藍玉贊成王弼的意見，命諸軍繼續前進，并采用王弼計謀，穴地而炊，這樣敵人便看不見煙火，軍隊能夠不被發現行蹤，秘密前進。后偵知元帝營在捕魚兒海東北八十里處。藍玉命王弼為前鋒，迅速出擊，直奔元帝大營。

　　而元帝脫古思帖木兒以為明軍與納哈出作戰不久，糧草匱乏，不會深入北方再戰，大意輕敵，沒有作任何迎敵的準備。湊巧的是，明軍前鋒奔襲北元汗帳的大營之時，恰好風沙彌天，幾十步外不見人。明朝兵馬出現在汗帳外時，才為北元軍所驚覺。此時，脫古思帖木兒根本不能作有效的抵抗。北元太尉蠻子倉促上陣，很快戰敗被殺。脫古思帖木兒得以脫身，帶著太子天保奴、知院捏怯來、丞相失烈門等數十人逃往哈拉和林方向。藍玉率精騎追趕，但沒有趕上。

　　這一次戰役，脫古思帖木兒的次子地保奴、嬪妃公主一百二十三人、官員三千余、人口七萬七千多、馬駝牛羊十五萬多頭，以及大量印章、圖書、兵器、車輛，都被明軍俘獲。

　　蒙古帝國脫古思帖木兒一行在逃亡途中遇到北元部將也速迭兒。也速迭兒為阿里布哥后裔，阿里布哥是成吉思汗第四子拖雷之幼子，為元世祖忽必烈之弟。蒙哥在位時，駐守哈拉和林。蒙哥死后，蒙古貴族推舉阿里布哥為大汗。忽必烈正在前線，聞訊趕回，自行在開平即位。兄弟二人打了四年，以阿里布哥的失敗而告終，忽必烈最終從阿里布哥手中奪取了大汗的位子。也速迭兒一直不滿帝位在忽必烈一系，見元帝脫古思帖木兒落敗，趁機襲擊，脫古思帖木兒和太子天保奴被殺死。知院捏怯來、丞相失烈門逃走，走投無路之下，只得重新南下，投降了明朝。之后，北元內訌不斷，開始四分五裂，"部帥紛挈，五傳至坤帖木兒，咸被弒，不復知帝號"。

　　捕魚兒海戰役是北元政權遭受的最大挫折。蒙古帝國之元朝雖然離開了中原，但在漠北一直保持有完整的官僚體系。經此一役，北元的職官體系基本被摧毀。如果說在這之前，蒙古貴族心中或許還有著重振旗鼓、重新入主中原的希望，那么捕魚兒海戰役后，希望就徹徹底底地破滅了。從此，逐鹿中原只能成為他們可望而不可及的美夢。

　　還有對北元政權更為致命的打擊。捕魚兒海戰役之后，黃金家族喪失了在蒙古部落中至高無上的地位，大多數蒙古部落不再承認黃金家族的宗主權，宣布自立。為了爭奪新的宗主權，蒙古部落內部因而陷入了連綿不斷的內訌之中，再也無力南下反擊明朝。其間，雖然蒙古有過幾次統一，但始終未能對明朝構成傾覆性的威脅。

　　誰能想得到呢，距離元順帝逃離中原六十年后，非黃金家族出身的蒙古瓦剌部首領也先竟然在中原的土地上擒獲了大明朝的明英宗皇帝。即便是明朝大獲全勝的時候，也沒有活捉過任何一位北元皇帝或蒙古部落大汗。這，不能不說是歷史極大的諷刺。