1367年，徐达奉洪武大帝朱元璋之命率25万明军挥师北伐，意在驱逐北元，攻占大都，重建汉人荣光。
北伐前，朱元璋与各谋士将领进行了仔细、缜密的谋划。常遇春提出长驱直入，直取大都的主张，朱元璋认为这个计划太过轻敌冒进，孤军深入有全军覆没的危险，因此并没有采纳。在朱元璋看来，元朝经营北方多年，大都必定城固墙坚，如若驱师直入，兵临城下，不能立即攻占，陷入两军对峙，到时援兵一到，进无可进，退无可退，势必陷入被动。据此，朱元璋提出稳扎稳打，先取山东、河南，去其两翼屏障;然后攻取潼关，把守门户，俯瞰天下;到时大都势孤援绝，定能轻而取之。攻占大都之后，再扫除山西、陕西的北元残余势力，继而统一中国北方。
北伐之前，朱元璋向北方民众发布檄文，提出了“驱逐胡虏，恢复中华”的口号，对汉人阶层产生了极大的号召力。并且朱元璋告诫将士所到之处，勿扰百姓，不可随意杀戮，赢得了北方民众的人心。
徐达北伐势如破竹，仅用了四个多月的时间就攻占了山东，继而兵锋进取河南，并不战而据有了潼关。北伐完成了第一阶段的战略任务。
1368年五月，朱元璋亲抵前线，听取将士汇报，并讨论下一阶段的计划。六月初，徐达集结兵力，决定由临清进取河北，直捣大都。此时元廷已经陷入孤立无援的境地。
1368年八月，徐达进占大都，城内却无人守备，原来元顺帝见大势已去，已携太子、后妃等逃往上都。
攻取大都之后，徐达进师山西，连克太原、大同、宣府，迫使元将王保保败逃甘肃，山西归明。平定山西之后，徐达迅速转攻陕甘。1369年八月，徐达占陕西。1370年，朱元璋命徐达为征虏大将军，收复甘肃故地。至此，北伐结束，明朝彻底推翻元朝在中国北方的统治，基本实现了北伐的战略目标。
太史公曾言：“夫作事者必于东南，收功实者常于西北。”徐达北伐第一次打破了由北向南统一中国的铁律，开创由南向北统一中国的先河，可谓千古第一人!
朱元璋作为北伐的统筹者，对全局有着超乎常人的敏锐把握，北伐之战显示出了朱元璋超高的战略水平。
在北伐前，朱元璋发布了《谕中原檄》，承认了元朝的正统地位，并赞赏元初君明臣良，只是子孙失德，天命移位，改朝换代是不可避免的。对于北方的蒙古等少数民族，朱元璋采取了怀柔的民族政策。“归我者永安于中华，背我者自窜于塞外。”“如蒙古、色目，虽非华夏族类，然同生天地之间，有能知礼义，愿为臣民者，与中夏之人抚养无异。”意思是只要你愿意留下来，你就是我的子民，不管你是什么民族的，都同等对待。你要是想走，也没人拦着你。这与元朝的民族压迫政策形成了鲜明的对比，为朱元璋赢得了各族民众的人心，也为日后的统治打下了基础。
天纵奇才的徐达，与运筹帷幄的朱元璋相互配合，完成了名震千古的北伐大业，纵观中国历史，君臣能与之相比的只有大汉武帝与卫霍。