省吉說是怕這些降人乘夜生變。朱棣不禁大怒，他說：“彼既來降，當誠心受之，豈可縱殺！借疑其不誠，必殺其眾然後已，且人眾，又豈能盡殺！昔李廣殺降，終不封侯，爾之功名，由此不顯矣。”朱棣擢谷允為指揮，以獎勵他臨陣的勇敢，他又乘新部署了隊伍，令張玉將中軍，朱能將左軍，陳亨將右軍為先鋒，令丘福將騎兵繼之。天亮時，燕軍已全部渡過了白溝河。
官軍準備得更為充分，早已列陣以待，軍伍延綿數十里。他們沒有連夜渡河跋涉之苦，將士們個個精神抖擻，朱棣戒中軍張玉、左軍朱能等，一定要先摧官軍之鋒，然後馬步齊進。官軍首先出戰的是瞿能、瞿良材父子。這瞿能是合肥人，其父瞿通在洪武中逐漸做到都督僉事，後來這官職便由瞿能繼承。瞿能是一員驍將，曾作為四川都指揮使隨藍玉出大渡河攻打西番立有戰功，又曾擔任副總兵討伐建昌月魯帖木兒的叛亂，破敵於雙狼寨。燕王起兵後，成為李景隆麾下的一員干將。此前攻北平，不幸遭李景隆之忌，城垂克，景隆命其候大軍同進，致使功敗垂成。瞿能嘗以為恨。如今再赴戰場，瞿能決心大敗燕軍。他們率兵直搗燕軍房寬之陣。平安率兵從旁側應。房寬哪裡是瞿能的對手，一交鋒便被殺得大敗，數百人被擒殺。 燕將張玉見房寬慘敗，面有懼色。朱棣振奮精神，鼓勵將士說：“勝負常事耳！彼兵雖眾，不過日中，保為諸君破之。”令丘福等以萬騎，衝官軍中堅，官軍不為所動。於是朱棣率精銳數千人突入官軍左掖，高煦與張玉全軍齊進。突然，燕軍陣後塵起，李景隆軍抄燕軍陣後殺來。朱棣以七騎迎敵而敵軍竟有三萬之眾，朱棣連殺數人便駁馬而還，須臾又馳入敵陣。左右見朱棣如此且進且退，便說：“敵眾我寡，難與交持，宜就大軍以併力擊之。”朱棣說：“此賊奇兵，精銳盡在此，故吾獨當之，以沮其勢，使諸將得以致力於賊眾。若我就大軍，彼以合力，形勢相懸，數倍我眾，殆難破矣。”於是復戰不已。朱棣深諳兵法之妙，他以小股精騎，牽制敵人大批人馬，因而使諸將得以力戰，造成區域性的以多制少之勢。如果朱棣與諸將合流，官軍亦合而擊之，燕軍人少，則難以致勝了。朱棣智慮絕人而勇武尤其可嘉。
官軍弓箭齊發，直射朱棣。朱棣且戰且退，所騎戰馬接連受傷，先後換了三匹戰馬，朱棣自身帶箭三服都射盡了，便拔劍來擊擋湧來的官軍，而劍鋒又被砍折。在官軍逼迫之下，朱棣連連退卻，卻只被阻於河堤。這時瞿能揮刀殺來。眼看就要追上朱棣，朱棣慌忙撇掉戰馬，急走登堤，緊急中假裝揮鞭，好像在召喚堤後的伏兵。李景隆軍疑有伏兵，不敢上堤。倏忽間，朱棣又上馬執兵衝入陣中。官軍平安，善使槍刀，所向無敵。燕將陳亨、徐忠都已受傷。徐忠兩指被砍斷，尚有皮肉與手相連，他便自己把它們拽下來拋掉，撕下一塊戰旗，裹上傷口再戰。朱高煦見到朱棣這邊軍情危急，率精騎千餘人前來解救，朱棣見到是高煦來了，大喜過望，說：“吾戰疲矣，爾進擊賊。”高煦的助戰使得燕軍形勢有所好轉。薄暮時分，瞿能率鐵騎奮勇殺出，大呼滅燕。燕軍騎兵百餘騎被斬殺，官軍越嶲侯俞通淵、陸涼衛指揮滕聚也率眾接連撲殺過來。面對官軍的凌厲攻勢，燕軍幾乎無法阻擋，皆驚懼失色。
正當燕軍驚懼欲亂之際，忽然颳起一股旋風，只見官軍將旗戛然折斷，軍陣為之所動。朱棣見有可乘之機，便親率勁騎繞出敵後，與高煦合兵，乘風縱火殺敵，煙焰漲天，官軍大敗。瞿能、瞿良材戰歿，俞通淵、膝聚也相繼戰死。有位王指揮，本是臨淮人，常騎小馬，軍中呼為“小馬王”，戰鬥中被重創，他脫去身上的甲冑，交給身邊的僕從，說：“吾為國捐軀，以此報家人。”立馬植戈而死。 郭英向西退卻，李景隆向南逃去，輜重牛馬，迤邐逶棄。燕軍追至雄縣■上月漾橋而還。白溝河兩岸數十里內斷戟殘兵，伏屍累累，鮮血染紅了河水。這一戰官軍被殺或溺河而死的達數萬之多。
李景隆退走德州，燕軍乘勝南下，李景隆再奔濟南。
五月初九，燕王命都督陳亨、都指揮張信進入德州城，籍吏民，收府庫，獲糧百餘萬。自是兵食益饒。
濟南解圍
燕師鐵騎長驅南下，官府民間無不洶懼。朝廷的百萬大軍，竟不堪敵燕藩一隅之地。好個金甌一般的江山，眼見著便要殘破。燕軍佔領德州後，哨騎已先到了濟陽縣城外。他捉了一些人，向他們瞭解官軍的虛實。被捉的人中，有一個王省，是濟陽縣的教諭，也就是縣學中的教官。王省被放還，他認為如今朝廷有難，他恨自己是個文人，不能像瞿能父子那樣斬將殺敵，血沃沙場，也