朱棣率军围攻济南，铁铉、盛庸拼力坚守，朱棣久攻不下，无奈撤兵

建文二年（公元1400年）四月，李景隆在白沟河战败后，向南撤退，丢弃大量辎重，朱棣的兵马乘胜追击，一直追到雄县月漾桥，十万余人投降燕军。李景隆撤回德州。

四月二十七，朱棣一鼓作气，率军向德州进发。

五月初七，李景隆弃城而走，逃往济南。李景隆的战斗意志此时已轰然崩溃，根本无心抵御。

五月初九，朱棣带兵攻入德州。这里本身李景隆伐燕的大本营，粮草、辎重堆积如山，朱棣获得百余万石粮草，从此军需供给更加充足。

燕军在德州进行短暂休整，补充给养，然后继续南下。

五月十六，朱棣兵临济南城下。

李景隆率十余万众部众仓卒应战，朱棣趁对方布阵未定以迅雷不及掩耳之势发起攻击，李景隆大败，单骑逃走。朱棣于是下令围攻济南。

李景隆败光数十万大军，丢盔弃甲而逃，这年十月，建文帝下诏令李景隆返回京师，御史大夫练子宁、宗人府经历宋征、御史叶希贤上书请诛李景隆，对于推荐李景隆，黄子澄追悔莫及。可是建文帝没有准许。

燕军的巡逻骑兵在济阳县擒获教谕王省，被他的言辞打动，将他释放。王省回去后，把弟子召集到明伦堂，“此堂明伦，今日君臣之义何在？”（《明史纪事本末》），说完大哭，然后以头触柱自尽。

山东参政铁铉，负责为李景隆军队督运粮饷，正好赶上李景隆军队战败而逃，铁铉到达临邑后，眼见附近各地接连被燕军攻占，心急如焚，和参军高巍一起从临邑急忙奔往济南，与驻守济南的都督盛庸相约召集溃败的士兵，誓死坚守济南。

李景隆败逃后，铁铉、盛庸率众拼死固守济南。

济南城内兵力单薄，朱棣本以为可以轻松攻下，孰料却遇到了顽强抵抗，久攻不下。

朱棣下令用箭将一封劝降信射进城内，不久，城内射出一封回信，朱棣打开信一看，是《周公辅成王论》，劝朱棣效法周公忠心辅佐建文帝。

劝降不成，朱棣有些恼火，令将士扬言以水淹城，城内果然一片惊慌，还时常传来守城士卒的哭泣声，不久，有人出城，表示愿意投降，言辞十分诚恳，朱棣信以为真，非常高兴，约定第二天入城受降。

济南的地理位置十分重要，朱棣如若取得济南，日后便可进可攻、退可守。

这天清晨，朱棣带着护卫如约来到济南城下，城门已经打开，朱棣拍马向前走，到了城门口时，突然一块铁板直落下来，击中了朱棣坐骑的马头，朱棣惊呼上当，急忙换马跑回。

朱棣求胜心切，中了对方的诈降之计，差点儿命丧当场，回去后下令继续围城猛攻。

当然，这些传奇式记述的真实性尚有待考证。不过，数十万燕军被牵制在济南城下，对于朱棣而言确实十分不利。

然而，建文帝却未趁机调集兵马里外夹击朱棣，也没有派兵直接攻取北平，切断朱棣的后路，完全依靠铁铉、盛庸在城内抵御。

据说朱棣一气之下，下令用大炮轰城，城内抵挡不住，铁铉急中生智，找来一些木牌，在上面书写“高皇帝神牌”，挂在城墙上，

燕军将士见了面面相觑，不敢继续轰击。

朱棣干着急，却束手无策。

六月，建文帝派尚宝丞李得成讲和，令朱棣罢兵，答应赦免朱棣的叛逆之罪，朱棣没有理睬，李得成却归降了朱棣。

七月，平安率军到达河间单家桥，发兵御河扰乱燕军粮道，又挑选五千名精锐水军将士渡河进逼德州。

朱棣进退两难，处境十分不利。

身在北平的姚广孝看出形势危急，连忙写信给朱棣，劝他暂时返回北平，另行谋划。

朱棣无奈之下，只得解围撤退。