另外，胡朝的南邻占城，曾于公元1404年遣使入明，声称遭到胡氏“攻扰地方，杀掠人畜”，并进一步“请吏治之”， 这亦引起了明廷的注意。
不过，朱棣刚刚即位，仍未敢轻言出兵。
公元1405年年底，云南将领沐晟建议出兵，却遭朱棣反驳说：“尔又言欲发兵向安南。朕方以布恩信，怀远人为务。胡虽扰我边境，令已遣人诘问，若能摅诚顺命，则亦当弘包荒之量。”
至于陈天平的处置，明廷则决定送归越南，并要求越人“以君事之”，奉为国主。
越南方面，胡朝有感于对明关系紧张，亦积极防备，重编军制，在多邦城加强防守，于各个河海要处装插木桩陷阱，整顿军库，招募人民有巧艺者入伍。
但胡朝君臣对明主战或主和，意见分歧甚大，有官员认为只好“从他（明朝）所好，以缓师可也”，左相国胡元澄则认为只决定于“民心之从违耳”，对明作战并无十足把握。
公元1406年，明朝派镇守广西都督佥事黄中领五千士兵，护送陈朝“前国王孙”陈天平回越南。
当他们进入越南境内的支棱隘时，遇上胡军截击。
明军不敌，陈天平及部份士兵被俘。
陈天平经胡朝审讯后，被“处凌迟罪！”
朱棣得悉后，龙颜大怒，便“决意兴师。”
同年年中，朱棣派总兵官朱能加封“征夷将军”，配印信。
后来，他在行军时病卒，由副将张辅代替、左副将军沐晟、右副将军张辅、左参将李彬、右参将陈旭等领兵，分兵两路，开进越南的白鹤江会师，一边向越南腹地步步推进，一边发出檄文向越人呼吁胡季犛父子的行为是“肆逞凶暴，虐于一国”，并列出胡氏“两弑前安南国王以据其国”、“贼杀陈氏子孙宗族殆尽”、“淫刑峻法，暴杀无辜，重敛烦徵，剥削不已”等二十大罪，又称明军的到来是“吊尔民之困苦，复陈氏之宗祀”，以使民心动摇。
果然，不少越人“厌胡氏苛政，罔有战心”，有助明军前进更为顺利。
十二月十一日，胡军的主力退守多邦城，明军亦看准该城位於河边，有较大面积的沙滩可供抢滩，于是，分兵进攻，成功以火铳击退胡军象兵。
其后，明军攻入越南的重要城市东都升龙，并大肆掠夺，“掳掠女子玉帛，会计粮储，分官办事，招集流民。为久居计，多阉割童男，及收各处铜钱，驿送金陵。”
公元1407年年初，明军攻破升龙後，向胡朝的首都清化继续前进，胡氏皇子胡元澄领军退守黄江，与胡季犛、胡汉苍会合。
明将沐晟则进驻木凡江，预备出击。
农历二月，沐晟沿江两岸击败胡元澄军，追击至闷海口，因军中爆发疾疫，明军移师到咸子关立塞备战。
农历三月，胡军集合水步大军七万，号称二十一万，与明军爆发咸子关之战。
结果，胡军溃败，大批兵士溺毙於该处河流，无数船只及军粮沉没，胡氏父子败逃，最终在农历五月十一日在奇罗海口被明军俘获，胡朝灭亡，领土被明朝占领。
据当时的统计，越南土地人口物产资料为：府州四十八、县一百六十八、户三百一十二万九千五百、象一百一十二、马四百二十、牛三万五千七百五十、船八千八百六十五。
胡朝亡后，朱棣在农历六月癸未朔下诏，声称这次军事行动是为了越南原本的陈氏王室著想，“期伐罪（指胡朝）以吊民，将兴灭而继绝”，并打算对“久染夷俗”的越人“设官兼治，教以中国礼法”，以达致“广施一视之仁，永乐太平之治”。
明廷又以陈朝子孙被胡氏杀戮殆尽，无可继承，於是在越南设置交址都指挥使司、交址等处承宣布政使司及交址等处提刑按察使司等官署，将之直接管辖。
至此，安南，归属中国。