Tháng 8 năm 1426, chủ soái nghĩa quân Lam Sơn là Lê Lợi quyết định bắc tiến, mở chiến dịch tiêu diệt các lực lượng quân Minh đồn trú trên lãnh thổ Đại Việt. Lực lượng tiền tram của quân Lam Sơn chia làm 3 cánh, không chỉ liên tục hạ các thành trì, vây hãm các thành Tam Giang, Đông Quan, Nghệ An, mà còn đánh tan được quân viện binh từ Vân Nam kéo sang, kiểm soát hầu hết vùng lãnh thổ của Đại Việt trước đây.

Để quân đối phó lại tình hình nguy cấp ở Đại Việt, năm 1426, Minh Tuyên tông huy động 5 vạn quân các tỉnh phía nam, thêm hỏa khí sang trợ chiến, đặt dưới quyền tổng chỉ huy của Thái tử Thái bảo Thành Sơn hầu Vương Thông, tiến quân sang Đại Việt. Các tướng Trần Trí, Phương Chính đều bị cách chức, bị đặt dưới quyền Vương Thông sai khiến để lấy công chuộc tội.

Để tăng cường lực lượng đè bẹp quân Lam Sơn, Vương Thông ra lệnh rút hết quân làm đồn điền (trồng lúa lấy lương - khoảng 8.000 thổ binh bản xứ), hợp với quân đồn trú và quân tăng viện, mộ thêm 3 vạn thổ binh bản xứ, tăng lên thành 10 vạn quân. Minh đế cũng ra lệnh cho các tướng vùng biên giới phía Nam chuẩn bị lực lượng dự bị để hỗ trợ cho Vương Thông khi cần. Tại Vân Nam, Mộc Thạnh được lệnh tuyển mộ 1,5 vạn bộ binh và 3.000 cung thủ chuẩn bị sẵn sàng. Tại Quảng Tây, Cố Hưng Tổ được lệnh chuẩn bị đưa 5.000 quân bản bộ sang tiếp ứng với Vương Thông.

Tuy nhiên, quân Lam Sơn khéo bày trận phục binh, nhanh chóng đánh tan quân Vương Thông tại Tốt Động - Chúc Động. Trần Hiệp, Lý Lượng và 5 vạn quân bị giết, 1 vạn quân bị bắt sống. Vương Thông cùng các tướng chạy về cố thủ ở Đông Quan, đồng thời cho người về nước để cầu viện quân.

Tháng 1 năm 1427, Minh đế sai Liễu Thăng và Mộc Thạnh chuẩn bị quân binh để chi viện cho Vương Thông. Bấy giờ, lực lượng chủ lực của quân Lam Sơn do Lê Lợi chỉ huy tiến ra Bắc, thừa thắng vây chặt thành Đông Quan. Tháng 4 năm 1427, quân Lam Sơn tấn công thành Khâu Ôn (Lạng Sơn). Cố Hưng Tổ biết tin, sai quân tiếp ứng nên quân Lam Sơn phải tạm rút.[1] Thừa thắng, tháng 6 năm 1427, Minh đế ra lệnh cho Cố Hưng Tổ đem năm vạn quân, năm nghìn ngựa, sang cứu viện Vương Thông. Tuy nhiên, khi đến cửa ải Pha Lũy, bị các tướng Lam Sơn là Trần Lựu và Lê Bôi đón đánh, chém 3.000 quân, bắt 500 ngựa. Cố Hưng Tổ thua trận, bỏ chạy về nước.[2]

Quân Lam Sơn thừa thắng truy kích, hạ luôn 2 thành Khâu Ôn và Ải Lưu. Cố Hưng Tộ bị đàn hặc vì không cứu viện kịp thời:

Tuy nhiên, do bị bắt giam nên Cố Hưng Tổ không phải chịu cái nhục thua trận của Liễu Thăng, Vương Thông. Sang năm 1428, Cố Hưng Tổ được tha và được phục hồi tước vị.