七月一日，帖木儿指挥大军开始轮番进攻庭州城。
头三天，他只利用一万多被俘的安南人和回鹘人组成炮灰军，进行攻城，试探守军火力虚实，同时借以消耗明军为数不多的弹药。
接下来三天，他又派四万瓦刺军充当优质炮灰，轮流攻城。
七月八日，他又突然换上一万五千名土库曼精锐步兵在三百门驼炮的掩护下攻击庭州城。
帖木儿军的驼炮虽多，但是并不适合仰攻庭州城，火力虽然扑天却不能盖地，响声惊天动地，打在庭州厚实的城墙上跟挠痒痒似的。
帖木儿军进攻了整整一天，并没有达到预想中的山崩地裂、摧枯拉朽效果，反而被城头明军杀伤四千多人，损失大炮三十多门。郭骥这家伙仗自己的大炮精准，专门打帖木儿的炮兵。
坐守孤城庭州的郭骥日子也不好过。
战斗刚打响的时候，郭骥手下只剩下三营老兵，这是守城的核心兵力。加上临时招募的六营新兵和仆固义率领的三千部落义军，总共才七千多人，还不如帖木儿大军的一个零头多。
经过七、八天的连续作战，三营老兵剩下不到一千人，临时招募的三千新兵和三千义军，总共剩下不到四千人，迫击炮弹已经消耗殆尽。
郭骥不得不紧急将三千安南俘虏武装起来，参与守城。
帖木儿军队的大炮虽然精度并不高，但是声势吓人，震耳欲聋的炮声，连绵不绝，给城内军民以巨大的心理压力。
失败情绪迅速笼罩全城，不停有人向郭骥报告令人沮丧的消息：
“将军，新招募的新兵营军心不稳，有两百多人不愿意参与守城。”
“将军，新招募的胡骑义军有一百多人出城投降了。”
“将军，城内的安南俘虏嚷着要回安南。”
“……”
次日，帖木儿通过城内的奸细知道了城内的消息后，果断改变了策略，让傀儡大汗鄂嫩代表自己入城和郭骥谈判，折箭为誓，答应明军只要投降，就可以保全城内五万军民的性命，还可以保全蒙古和回鹘各部的财产。
蒙古人一向以信守承诺着称，折箭为誓是比较庄重的承诺。
城内一些蒙古和回鹘首领听说后，态度进一步发生了动摇，力劝郭骥答应帖木儿的条件。
“定远侯，朝廷到现在还没有派来援军，已经忘记我们了。”
“定远侯，帖木儿倾国来犯，我们再抵抗下去，无异以卵击石，毫无意义。”
“定远侯，求求你给我们部落留下点种子吧……”
七月十日，在城内各部落首领的压力下，大明定远侯郭骥被迫出城，前往蒙古大营，代表明军和鄂嫩继续谈判。
郭骥提出，再给城内明军半个月时间商量投降事宜。他还是企图通过谈判，尽量拖延帖木儿发动总攻的时间，等到朝廷或者辽东派来援军。
帖木儿是谁？那是阅人无数的老狐狸一只。
他一眼就看穿了郭骥的意图，唆使鄂嫩扣留了郭骥，然后趁机再次发动了对庭州城的强攻。
此时庭州城内群龙无首，城内三千安南兵趁机反水，打开城门放帖木儿军入城。
两千蒙古和回鹘义军残部见大势已去，也先后投降。
随着帖木儿潮水般地涌入内城，两千汉军新兵一半被杀，一半投降。天山卫指挥同知陈远庆指挥最后的八百老兵，和帖木儿军展开激烈巷战，杀敌三千余后，全部壮烈殉国。
忠义郡王仆固义虽然心向大明，却无力回天，只好拔刀自刎。
帖木儿虽然最终成功拿下了庭州城，但是也付出了极其惨重的代价，精锐步兵和瓦刺骑兵前后死伤近两万人，如果加上攻取迪化、哈密的损失，他已经损失了近两万嫡系人马和两万瓦刺骑兵。
为了泄愤，帖木儿在进城之前，就怂恿鄂嫩杀死了那个曾经让蒙古人闻风丧胆的郭骥。
至于违背誓言，他根本不在乎，反正是那个白痴鄂嫩杀的，又不是自己杀的。
为了犒劳手下、鼓舞士气，帖木儿进入庭州城之后，宣布五日不封刀，将城内汉民以及投降的汉军、义军及家眷屠杀殆尽，财产抢劫一空，就连蒙古人也不能幸免。
庭州城一时血流成河，成为人间地狱。
洪武三十四年八月初，帖木儿长孙马黑麻率领的两万前锋已经顺利攻占了明军在河西走廊的前哨阵地沙州。
八月下旬，马黑麻兵临嘉峪关城下，终于遇到陕西行都司指挥同知宋忠率领的两卫人马的顽强抵抗。
此时马黑麻率领的先锋部队由于从哈密到嘉峪关持续行军二十天，人马俱疲，粮食匮乏，已呈强弩之末。
对面的明军虽然只有一万来人，但是嘉峪关城墙厚实，宋忠防守得当，杀得马黑麻率领的先锋人马寸步难行。
马黑麻只好向后方的帖木儿大汗求援。
帖木儿收到马黑麻的求援信后，这才发现自己犯了两个严重错误。
一个错误就是前期因为攻占庭州时伤亡过大，失去理智，疯狂屠杀汉人，导致好多小麦倒在地里无人收割，土豆埋在地下无人挖取。他的十余万大军也面临后勤补给困难的问题，不得不紧急抽调人手筹集粮食，耽误了一个月的时间。
二是他手下那个叫摩可的傻逼大将，担心伊犁河谷明军出来，一把火毁坏了六十里果子沟的所有桥梁。这虽然封死了伊犁河谷明军向东支援迪化的通道，同时也堵住了自己进军伊犁的通道。有伊犁河谷这个隐患，让他无法安心继续东征。
待到帖木儿依靠安南俘虏和当地百姓，在西域勉强筹集了一批粮草后，后方又陆续传来碎叶城被明军攻破，沙哈鲁被明军逐出伊犁的坏消息。
帖木儿现在虽然坐拥十万大军，却在东进河西走廊和进攻伊犁之间更加犹豫不决。
九月中旬，帖木儿终于定下决心，在迪化和庭州各留下少量人马防守，自己带领主力继续东征。
十月中旬，当帖木儿手下九万人马陆陆续续抵达嘉峪关时，宋晟率领的西域三卫人马依靠大量的军马实行机动，及时回到了嘉峪关，再次让帖木儿无懈可击。
辽王当年在天山巴里草原、河西山丹和青海河湟谷地建立的三个马厂在关键时刻终于体现出了它的战略价值，前前后后向西域和河西明军提供了两万多匹军马。
西域步兵也像辽东步兵一样，不仅仅只是靠两条腿机动的兵种了，他们都是乘马作战的步兵。
帖木儿对嘉峪关的明军时而强攻，时而劝降，时而佯装败退。
老成持重的宋晟早已惯看岁月，始终稳如老狗，不为所动，哪怕他手下也有十二营精锐骑兵也不主动出击，只是在城墙上和宋忠喝茶聊天。
这个老狐狸知道，内地已经指望不上了，他必须立足手头现有兵力和帖木儿大军作持久作战的准备。
到了年底，帖木儿因大军粮草不继，又加上天寒地冻，只好向西撤军。
帖木儿兴师动众，举全国之力花了一年时间远征大明，前进的步伐最终止于步嘉峪关下。
建文四年，也就是洪武三十五初，等帖木儿回到哈密的时候，他又收到两个坏消息。
一个消息是，明军竟然再次从海路发起攻击，攻占了商业中心巴士拉，断了他一条极其重要的财路。
还有一个消息是，驻守伊犁的明军竟然吃了熊心豹子胆，从那拉提草原经冰川古道秘密南下，重新夺回了龟兹、姑墨二城，消灭了马黑麻留守的三千杂牌军。
明军的反击让帖木儿恼怒不已。
他再次调整作战计划，让马黑麻率领近两万人马留守哈密，自己又亲率九万主力西征伊犁。他要亲自吃掉那支在伊犁兴风作浪的大明孤军。
但是，让他和大明都没想到的是，脱鲁和脱古思帖木儿的孙子本雅失明率领的五万骑兵从漠北冒险南下阴山，乘大明内战之机，成功攻陷了山西行都司驻地大同，杀得大明边军一败涂地，成为他这次远征大明的唯一亮点。