Đêm 22/11/1426, chiến dịch lấy thành Đông Quan được mở đầu bằng một trận tập kích 3 mặt thành này. Mặt phía Đông do Trần Nguyên Hãn chỉ huy, mặt phía Tây do Đinh Lễ chỉ huy và mặt phía Nam do Lê Lợi đích thân chỉ huy quân chủ lực tấn công. Sau cuộc tập kích này, mọi doanh trại đóng ngoài Đông Quan của quân Minh đều bị phá vỡ, tàn quân Minh phải rút chạy vào thành cố thủ.
Lê Lợi bèn sai tướng sĩ ngày đêm vây khốn, vừa đánh mạnh, vừa bắn thư dụ hàng vào thành thực hiện tâm lý chiến. Bọn tướng nhà Minh là Vương Thông, Sơn Thọ đánh trận nào, thua trận ấy, “nản lòng, nhụt khí, kế cùng, viện tuyệt, tình thế ngày một nguy khốn, bèn đưa thư xin hòa, mong được toàn quân về nước”.
Tuy nhiên, Lê Lợi và Nguyễn Trãi biết rõ âm mưu dùng kế hòa hoãn để chờ viện binh của Vương Thông nên vẫn khép chặt vòng vây, ngăn chặn mọi sự di chuyển hay tiếp tế ra vào thành này.
Để quân địch tự hàng mà tránh đổ máu, Nguyễn Trãi nhiều lần viết thư phân tích rõ thiệt hơn để Vương Thông suy tính. Ông cũng vạch rõ âm mưu giả nghị hòa để Vương Thông thấy rõ hắn không thể qua mắt được nghĩa quân. Tuy vậy, Vương Thông vẫn ngoan cố cố thủ trong thành.
Đầu năm 1427, nhà Minh gửi 15 vạn viện binh sang cứu Đông Quan. Đây là lần tăng viện lớn nhất trong 9 lần gửi viện binh của nhà Minh suốt 20 năm đô hộ Đại Việt. Điều đó cho thấy, nhà Minh đã rất nỗ lực để duy trì ách đô hộ của họ.
Với chủ trương “vây thành, diệt viện”, nghĩa quân Lam Sơn một mặt vẫn siết chặt vòng vây thành Đông Quan, mặt khác lại cử những mũi quân thiện chiến đi đón đầu ở những nẻo mà viện binh nhà Minh không thể không qua để phục kích. Kết quả, 15 vạn viện binh nhà Minh do Liễu Thăng, Mộc Thạnh cầm đầu bị đập tan ngay tại vùng biên ải.
=> Chiến thắng diện viện binh đã làm cho thế và lực của nghĩa quân Lam Sơn tăng mạnh, như hổ được thêm cánh. Với thế và lực ấy, chỉ cần đánh mạnh một trận là Đông Quan bị hạ