大都方面脱脱木儿先打败失剌所率军队，燕帖木儿率军越过居庸关，击退王禅军队。
9月份，燕帖木儿弟撒敦率前锋大败上都军队，擒驸马孛罗帖木儿等各卫将士不可胜计，将上都残部逐出古北口。
大都方面脱脱木儿被上都方面辽东军击败，通州失守，大都受到威胁，燕帖木儿与其子唐其势从古北口率师南救，击退辽东军。
10月份，上都方面攻破山西紫荆关，进逼大都南城。燕帖木儿率师防守，于卢沟桥边大败上都军队。
10月下旬，随着上都辽东军的再次大败，上都各路军队溃败，大都部分兵力趁虚围攻上都。倒剌沙等人被迫奉皇帝玉玺出降，天顺帝阿剌吉八不知所终。
随后，上都以左丞相倒剌沙为首的一系列大员被处死，子孙流放边远地区。其他上都官员免于治罪。
至此，两都之战宣告结束。
三、胜负自有因
1军备对比上，掌握中原富庶之地的大都明显优于置身草原经济区的上都。
当时元朝的统治重心已从草原转移到中原地区，大都方面得到中原行省河南、湖广，以及东南部江西等省的支持，物资供应和兵力补充极为充足。
这些行省除派兵增援大都外，还制造兵器、调戍兵前往京畿地区，直到战争结束前江浙军队还在源源不断开往北方。
上都地处北方大草原的南缘，与中原腹地相隔过于遥远,并且还处于草原经济向农耕经济转化阶段，经济基础较为薄弱，很难维持长期征战所需的物质供应。
虽然得到辽东、云南、四川、陕西等省的支持，但却鞭长莫及，与支持自己的行省因路途过远，调动和征发兵力困难，人力和物力补充效率极低。
2民心争取上，大都燕帖木儿集团力压上都倒剌沙集团。
起事后，大都方面燕帖木儿立即改组机构，采取措施安定人心，加强大都警备，又佯称周王、怀王军队已到京郊，安抚民心。派人迎接怀王图帖睦尔入都，推戴怀王为帝，号令天下。
同时，大力否定泰定帝及其继承者天顺帝的合法性，指责泰定帝参与谋杀元英宗，宣传文宗即位的正统性。
所以，尽管上都集团天顺帝是从上任皇帝手中接手政权，名分上本应具有一定优势，但却因其核心是倒剌沙为代表的色目集团，并没有得到更多人的支持。
3军心争夺上，大都对上都军进行分化瓦解。
上都随驾诸军多曾护卫过武宗、仁宗，元代实行屯田制，其家属多滞留于京畿屯田地区，对亲人的挂念造成上都军心不稳。
大都方面招揽随驾诸军，对来归者予以奖赏，委以重任。一部分军队在首领的带领下归附到大都方面，切实起到瓦解上都军心的作用。
4、统帅才能上，燕帖木儿的谋略和军事才能完胜上都各大将领。
燕帖木儿镇边多年，又在朝中担任军政要职，具有丰富的实际作战经验。大都起事后，立即调兵守御关要，制造兵器，犒劳军士。除了加强长城沿线防守外，还调集湖广、河南军队以防止陕西、四川方面进攻。
燕铁木儿作为军事统帅，运筹帷幄、身先士卒，亲领大军奔袭敌阵，屡屡重创上都军悍将。
上都方面却贪大求全，实行全面进攻，几路同时出击，实际没有统一指挥，犹如一盘散沙。虽然进攻顽强的陕西军队给大都方面造成相当威胁，但迟缓的行军速度，与上都军队的缺乏配合，造成未能形成前后夹攻之势。
各不统属的上都军力优势兵力被分散，失去速战速决的时机。最终给燕帖木儿亲统大军，来去如风，纵横四方，杀得上都军一败涂地。
