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至洛阳塔儿湾，元将托音率5万元军在洛水以北列阵，被常遇春强行突破，退至陕州（今河南陕县）。驻守洛阳的元梁王阿哩衮见大势已去，率官民出降。徐达继续挥兵略取嵩（今河南省嵩县）、陕、陈（今河南太康）、汝（今河南临汝）诸州，并命冯国胜率所部进攻潼关。由汴梁退守潼关的元将李思齐和张思道，听说明军又逼近潼关，急忙率领部队西逃。明军向西连续攻克陇（今陕西陇县）、秦（今甘肃天水）、巩昌（今甘肃陇西）、兰州等地，进逼临洮，李思齐末路穷途，只好投降。徐达命薛显进攻西宁（今青海西宁），亲率主力进攻庆阳。
五月初，连续攻下安定（今甘肃定西）、会州（今甘肃会宁）、靖宁（今甘肃靖宁）、隆德（今甘肃隆德），经萧关前往平凉（今甘肃平凉），一方面分兵进驻战略要地延安及泾州（今甘肃泾州），另一方面派张涣率骑兵侦察庆阳的动静。张思道早在明军攻克临洮时，便留下弟弟张良臣与部将姚军守庆阳，自己则逃往宁夏，结果被库库擒获。张涣派人招降张良臣，张良臣得知其兄被库库治罪，决定降明，但迅即又叛。徐达下令四面包围庆阳城，张良臣恃险顽抗，并向塞外的库库求救。库库为救庆阳，兵分三路牵制明军，一路攻大同欲下太原，一路攻风翔，一路攻泾州。七月中旬，库库部将哈南下攻原州（今甘肃镇原），致使战局为之大变。徐达见库库兵势甚猛，暂取守势，命徐礼守驿马关（今陕西庆阳西南）、叶石真守彭原（今陕西庆阳南）、韦正守郐州（今陕西邻县）、傅友德、薛显守灵州（今宁夏灵武），控扼各处要害。不久，哈布攻下泾州，致使徐达大军腹背受敌，幸得冯国胜自驿马关引兵来救，才将哈札儿击退。八月上旬，张良臣在庆阳粮饷已尽，外援无望，其部将开城投降。数日后，库库派往大同和凤翔方面的军队，亦被明军击溃。[4]
洪武元年七月二十七日（1368年），徐达攻克通州。八月二日，包围大都，然而大都无人守卫。元朝亡。
征讨北元
元朝灭亡后，蒙古残军仍然在不断进攻，而元大将王保保拥兵十万，坐守山西太原，是明朝的最大劲敌。徐达率军进入山西，很快先取了泽州、潞州，先行站稳脚跟。王保保却急于与徐达一决雌雄。由太原北去，向大都的方向，欲与徐达决战。
徐达接报，依刘伯温定的计谋，并不回师救大都，反而决定径取太原。王保保听说太原告急，慌忙回师救援，率数万骑兵驰回，在太原城下扎营，邀徐达决战。
徐达按兵不动，先消磨元兵锐气，在晚上突出奇兵，夜袭王保保军营。徐达身先士卒，骑着降服的乌骓马，黑夜中犹如天降神兵，所向披糜，王保保未及披甲出战，便被败兵护著逃跑了。·
王保保逃到大同，由大同移军定西，在明太祖洪武二年（1369年）冬，率军围攻明军于兰州。徐达率主力赶到，在定西以北对垒。这次徐达决定与王保保决战，双方交锋之下，徐达全歼王保保军八万多人，王保保仅带了妻儿亲兵数人，逃去元人的发源地上都，保元顺帝的太子去了。[13]元璋处于四面包围之中。其中，陈友谅、张士诚二人势力最强。朱元璋审时度势，决定先灭陈友谅，再除张士诚。
徐达
至正十九年（1359年），徐达会同院判俞通海的水师一起进攻池州，大破其栅江营，正在攻打太平的赵普胜由陆路逃走。徐达克池州，擒其守将洪钧等人，并缴获其全部战船。徐达因功拜奉国上将军，同知枢密院事。接着，徐达麾兵乘胜攻安庆。八月，进攻安庆受挫，转而进攻江北之地。下无为州，夜袭浮山寨，破赵普胜部将于青山，并乘胜追击，一鼓攻克潜山。之后，徐达回到镇池州，对安庆形