歷史背景
濟南之戰後，南軍因撤換主帥取得主動優勢，遂主動發動討伐戰。建文二年（西元1400年）十月，朱棣聞報南軍北上，主動南下迎擊，明令征遼東，暗派徐理、陳旭在直沽（今天津市中）修浮橋，以繞過青縣、長盧的南軍防線部署。
戰鬥過程
進軍和前哨戰
朱棣十一月，燕軍到達臨清；朱棣決定擾亂南軍的糧道，遣輕騎至大名，焚其糧船。燕軍從館陶渡河（衛運河，京杭運河的一部分；當時黃河奪淮入海），先後到達東阿、東平，威脅南方，迫使盛庸南下。盛庸將計就計，決定在東昌（今山東聊城）決戰，並在陣中擺了大量火槍和毒弩。
首日作戰
十二月廿五，燕軍至東昌，盛庸率部出城迎擊。朱棣仍然親自率軍衝鋒，沿用之前的戰術，先衝擊其左翼，但因盛庸部署了精銳步兵於彼而不動；然後又衝擊其中堅，盛庸開陣將朱棣誘入，然後合圍。朱棣被重重包圍，燕軍張玉、朱能（一說還有朱高煦）分別引兵來救，朱能（或朱高煦，下同不表）負責殺入重圍援救朱棣，張玉則負責吸引分散敵軍，終於朱棣和朱能會合，逃離戰場。但大量燕軍軍士被預先布置的火器劍弩所傷，張玉則戰死。平安亦率兵趕來，與盛庸合兵作戰。
再戰和敗退
次日，燕軍再戰不利，總計損失萬餘人，遂北還，盛庸等率部追殺，北軍死傷甚多。
擊退南軍的阻截後，建文三年正月十六，燕軍部隊返回北平。
張玉戰死，朱棣十分悲傷。
結果影響
燕軍
東昌之戰，朱棣多次瀕臨險境。但是由於朱允炆的“毋使朕有殺叔父名”旨意，諸位將領怕被朱允炆帶上殺叔的帽子，而被處決，又怕抓住朱棣讓朱允炆難做，朱允炆之後會刁難自己，南軍不敢傷害他，也不敢抓他；朱棣也恃此特權，單騎視察前線或殿後，南軍無可奈何。
建文軍
東昌之戰是靖難以來南軍的第一場大捷。惠帝朱允炆十分高興，建文三年（1401年）正月恢復了齊泰、黃子澄的官職（建文元年十一月兩人被罷免，但仍作為智囊留用；至是恢復齊的兵部尚書和黃的太常寺卿職務），並以東昌大捷告太廟。
局勢
盛庸軍勢大振，燕軍經此敗，以後再南下，皆由徐沛，不再走山東。
在靖難全局中，盛庸、平安等人通過山東境內的兩次勝利消耗了燕軍有生力量，有效遏制了燕軍南進之步伐，使得山東全境尤其是德州、濟南等戰略要地得以鞏固。使得局勢一時平衡，南北二方都無法取得壓倒性優勢。
