Ngày 18, tháng 9, năm 1427[4] nhà Minh sai Tổng binh Chinh lỗ tướng quân Thái tử thái phó An Viễn hầu Liễu Thăng, Tham tướng Bảo Định bá Lương Minh, Đô đốc Thôi Tụ, Binh bộ thượng thư Lý Khánh, Công bộ thượng thư Hoàng Phúc, thổ quan Hữu bố chính sứ Nguyễn Đức Huân đem hơn 10 vạn quân và 2 vạn ngựa đánh vào cửa Pha Lũy.[20]
Chinh Nam tướng quân thái phó Kiềm quốc công Mộc Thạnh, Tham tướng Hưng An bá Từ Hanh, Tân Ninh bá Đàm Trung đem 5 vạn quân và 1 vạn ngựa đánh vào cửa Lê Hoa. Cả hai đều đã tới đầu địa giới Đại Việt.[20]
Lê Lợi sai Lê Sát, Lưu Nhân Chú, Lê Lãnh, Đinh Liệt, Lê Thụ đem 1 vạn quân tinh nhuệ, 5 thớt voi, bí mật mai phục trước ở ải Chi Lăng để đợi quân Minh.
Quân Minh tiến đến cửa Pha Lũy, Lê Lựu giữ cửa Pha Lũy, thấy quân Minh đến, lui giữ cửa ải Lưu. Quân Minh tiến đánh, Trần Lựu lại bỏ cửa Ải Lưu lui về đóng ở Chi Lăng, Liễu Thăng thừa thắng đuổi theo, đi đến đâu cũng không ai dám kháng cự, càng tỏ ra mặt kiêu ngạo.
Lê Lợi lại sai người đến quân môn của Liễu Thăng xin lập Trần Cảo, Liễu Thăng nhận thư không thèm mở xem, cứ dẫn quân thẳng tiến. Trần Dong nói với Lý Khánh rằng: Chí của Thống binh kiêu lắm rồi, quân địch quyệt trá lắm, biết đâu chúng không làm ra thế yếu để dử ta; huống chi trong sắc thư dặn rằng Lê Lợi chỉ chuyên dùng cách mai phục mà thắng, ta không nên khinh địch, Lý Khánh bảo với Liễu Thăng, Liễu Thăng không hề để ý.
Ngày 20 tháng 9 (10/10 dương lịch), quân Minh đánh ải Chi Lăng. Lê Sát, Lưu Nhân Chú mật sai Trần Lựu ra đánh rồi vờ thua chạy. Liễu Thăng đốc suất đại quân đuổi theo. Đến chỗ có phục binh, Lê Sát, Lưu Nhân Chú tung hết quân mai phục, bốn mặt đều nổi dậy xung vào đánh. Liễu Thăng bị chém chết ở núi Mã Yên, hơn 1 vạn quân Minh bị giết.
