月十二日，明军到达捕鱼儿海南岸，探知脱古思帖木儿的营地就在捕鱼儿海东北80余里，于是发动突袭。脱古思帖木儿毫无准备，与其太子天保奴、知院捏怯来、丞相失烈门等数十骑匆忙逃走，蓝玉率明军精骑追击千余里也没有追上，但脱古思帖木儿逃脱后不久即被其部将也速迭尔（阿里不哥后裔）缢杀。留在营地的北元太尉蛮子仓卒迎战，失败战死，其余北元贵族投降，其中包括脱古思帖木儿次子地保奴等64人、故太子必里秃妃（必里克图可汗）以及公主等119人、吴王朵里只、代王达里麻、平章八兰等2994人、军士男女7.7万余人，俘获马4.7万匹、