军攻入元大都，南京第一次成为大一统王朝的京城（之前六朝、五代十国杨吴/南唐及南宋均为偏安江南的政权），次年建筑南京城，迎来历史上的第二次高峰。明初京师总人口约70万人，其中居民约47万人、卫戍部队20万人，是当时全国人口最多的城市。保留至今的南京城墙、明孝陵等建筑以及明故宫就是这一时期修建的。1402年，明成祖朱棣发动靖难之役，夺得侄子建文帝朱允炆的帝位。1421年，迁都顺天府，将应天府改为南京陪都，设南京六部等机构。虽然政治中心转移至北京，但直至明代中叶，南京城人口达120万，是当时世界上最大的首都。