1387年九月，北元政權在遼東地區的殘余勢力納哈出部投降明朝，標志著明朝對北方的統一進程取得關鍵突破。然而，北元皇帝脫古思帖木兒仍控制著漠北草原地區，繼續對明朝構成威脅。明太祖朱元璋為徹底解決北元問題，決定派遣大軍遠征漠北。

據《明史·藍玉傳》記載：

"時脫古思帖木兒在捕魚兒海，玉帥師襲之。"

捕魚兒海（今貝爾湖）位于漠北草原東部，是北元政權的重要據點。朱元璋任命永昌侯藍玉為征虜大將軍，延安侯唐勝宗、武定侯郭英為左右副將軍，率領十五萬大軍北征。

出征前，朱元璋對將領們作出明確指示："肅清漠北，在此一舉。"，明軍從北平（今北京）出發時，攜帶大量糧草輜重，并配備火器部隊。為適應草原作戰，軍中特別加強了騎兵比例，同時征調熟悉漠北地形的蒙古降將作為向導。

明軍于1388年三月出塞，此時正值草原春季，氣候條件相對適宜行軍。部隊沿大興安嶺西麓北進，采取嚴格的隱蔽措施。《明史》記載：

"玉戒士卒穴地而爨，毋見煙火。"

即命令士兵挖地灶生火，避免暴露行蹤。這種謹慎的行軍方式，使得明軍在長達一個多月的行進中未被北元方面察覺。

值此之際，北元方面對明軍的行動毫無察覺。脫古思帖木兒及其臣僚駐蹕捕魚兒海南岸，未采取有效防御措施。《蒙古源流》記載：

"時汗與諸臣宴飲作樂，不設備。"

這種松懈的狀態，為接下來的戰役埋下了伏筆。

1388年四月，藍玉率領的明軍經過月余行軍，抵達捕魚兒海東南約三十里處。草原春季風沙偶作，能見度降低，客觀上掩護了明軍行動。部隊停止前進，藍玉召集眾將商議作戰計劃。唐勝宗提議正面強攻，郭英則認為應當分兵包抄。藍玉最終決定采取夜襲戰術，命令全軍休整一日，次日黃昏拔營。

四月十一日傍晚，明軍開始向捕魚兒海南岸移動。騎兵卸下多余裝備，只攜帶短兵和弓箭。步兵分為兩隊，一隊攜帶火銃隨騎兵前進，另一隊負責保護輜重緩行。向導哈剌章（蒙古降將）指出北元主營位置，藍玉據此調整進軍路線，避開可能存在的巡邏隊伍。

子時前后，明軍先頭部隊抵達北元營地外圍。哨兵發現三處營火，判斷為敵軍哨站。藍玉下令停止前進，派斥候摸清哨兵布防。兩刻鐘后斥候回報，北元營地僅東南角設有警戒，其余方向無人值守。藍玉立即調整部署：唐勝宗率五千騎兵繞至西側，郭英領三千步卒堵住北面退路，自率主力從東面突入。

寅時三刻，東方地平線泛起魚肚白，草原上的薄霧尚未散去。北元營地東南角的牧民已開始活動，他們解開馬匹的絆繩，準備晨間的放牧。此時明軍各部已完成合圍，距離敵營不足百步。藍玉立于一處矮坡觀察，確認敵軍仍未察覺，遂向身旁旗手點頭示意。三面猩紅旗幟同時豎起，在晨風中獵獵作響。

唐勝宗部五千輕騎兵率先發動突擊。戰馬卸去鈴鐺，蹄聲被潮濕的草地吸收。西側外圍的十二頂牛皮帳篷被鐵騎瞬間踏平，熟睡中的北元士兵被倒塌的帳幕驚醒。一名百夫長赤裸上身沖出，手中僅握切肉短刀，當即被明軍長矛貫穿。部分蒙古武士抓起弓箭還擊，但多數人尚未找到甲胄，皮甲絆帶還纏在手臂上就被騎兵沖散。

郭英部在北面遭遇的抵抗較為激烈。三十余名蒙古親衛依托三輛輜重車組成防線，車板縫隙間伸出角弓。首輪齊射造成明軍七人落馬，其中一支重箭穿透郭英左肩的鎧甲襯里。明軍火銃隊立即還擊，彈丸擊碎車板木屑飛濺。第二輪射擊后，車陣內傳出慘叫，一名蒙古貴族試圖騎馬突圍，被火銃集火打下馬背。殘余的十五人持彎刀發起決死沖鋒，盡數倒在步兵的長槍陣前。

核心營地的戰斗最為慘烈。北元太尉買的里八剌僅著半身鎖子甲，持一柄雙手彎刀組織防御。他命親兵將二十輛勒勒車首尾相連，形成環形車陣。明軍前鋒三次沖鋒均被箭雨逼退，折損四十余騎。藍玉見狀調來預備隊，兩千重騎兵分兩翼包抄。右翼騎兵用套索拉倒車陣西北角的三輛車，左翼趁機突入。買的里八剌親率三十名精銳反沖鋒，其彎刀連斬多名明軍，明軍長槍手結成五排槍陣逐步推進，買的里八剌右腿中箭跪地，仍揮刀砍斷兩支槍頭，最終被長矛刺中胸腹。

混戰中，蒙古親衛的尸體與車陣殘骸混雜。明軍清理戰場時，在買的里八剌尸體旁發現金印，證實其為北元最高軍事統帥。此戰持續約一個時辰，明軍以傷亡三百余人的代價，殲滅北元核心衛隊七百二十人。

天剛放亮時，明軍已控制大半個營地。北元士卒潰散，部分貴族試圖騎馬突圍，遭郭英部攔截。脫古思帖木兒的金頂大帳被唐勝宗部包圍，帳內空無一人，僅余來不及帶走的印信。藍玉審問俘虜得知，北元君主在半個時辰前率數十騎向西北逃遁。

隨著核心營地被攻破，北元軍隊陷入全面潰敗。藍玉立即下令全軍展開追擊，命令唐勝宗率輕騎兵向西追擊脫古思帖木兒殘部，郭英負責肅清營地殘敵，自率主力向東掃蕩潰散的北元軍隊。

黎明時分的草原上，潰逃的北元士兵形成數十股散兵。明軍騎兵以百人為單位展開追擊，最遠追擊出三十余里。部分北元貴族試圖組織抵抗，在幾處高地臨時結陣，但很快被明軍分割包圍。其中一股約三百人的北元騎兵依托一處干涸河床堅守，明軍火銃手占據兩側高地射擊，騎兵從正面突擊，經過半個時辰激戰全殲敵軍。

營地內的戰斗仍在繼續。約兩千名北元士兵退守西北角的牲畜圍欄，利用木柵欄作掩護。郭英調來碗口銃轟擊，三輪炮擊后木柵欄倒塌，明軍步兵以盾牌為掩護推進。北元士兵最后的抵抗持續了不到兩刻鐘，除百余人投降外，其余盡數戰死。

正午時分，追擊部隊陸續返回。唐勝宗部追出六十余里，斬殺北元樞密院知院咬住以下二百余人，但因坐騎力竭未能追上脫古思帖木兒。藍玉下令停止追擊，全軍回師清理戰場。此役共繳獲金銀印信十五枚，輜重車輛七百余架，駱駝千余峰，戰馬兩萬余匹，俘虜北元皇室、官員及家屬三千余人。

戰后清點顯示，明軍陣亡八百余人，傷兩千余；北元方面戰死七千余人，被俘近萬。藍玉命人將重要俘虜單獨關押，普通士卒則分批看管。次日，明軍焚毀無法帶走的輜重，押解俘虜啟程南返。捕魚兒海之戰徹底摧毀了北元統治中樞，脫古思帖木兒后遭部將也速迭兒弒殺，殘余勢力此后陷入長期內斗，再無力組織大規模南侵。