Ngày 17 tháng 3 âm lịch năm 1409, tôn thất nhà Trần là Trần Quý Khoáng xưng làm Hoàng đế ở Chi La (nay là huyện Đức Thọ, Hà Tĩnh), lấy niên hiệu Trùng Quang. Vua Trùng Quang nhiều lần cất quân ra Bắc đánh Minh. Năm 1411, Trùng Quang sai Hành khiển Hồ Ngạn Thần, Thẩm hình Bùi Nột Ngôn đem biểu văn, cống vật và hai tượng người bằng vàng, bạc sang Minh cầu phong. Đến Yên Kinh, Minh Thành Tổ sai Hồ Nguyên Trừng, lấy thân phận là người đồng hương, ra vẻ hỏi thăm, mà thật ra là thăm dò tình hình Đại Việt. Ngạn Thần đem tình hình kể hết cho Nguyên Trừng, Nột Ngôn thì không nói. Vua Minh giả cách phong Trùng Quang làm Giao Chỉ Bố chính sứ, Ngạn Thần làm Tri phủ Nghệ An. Về nước, Bùi Nột Ngôn hặc tội Hồ Ngạn Thần tiết lộ việc nước cho Hồ Nguyên Trừng và nhận quan chức của Minh. Vua Trùng Quang bắt Ngạn Thần xử tử.[19]

Năm 1426, đời Minh Tuyên Tông, Lê Trừng (tức Hồ Nguyên Trừng sau khi được tha tội) làm việc cho bộ Công của nhà Minh. Ông bị vạch tội lên vua Minh vì làm việc 9 năm mà không khai báo lý lịch. Vua Minh cho rằng ông đã được Minh Thành Tổ tha tội nên không truy cứu.[20] Năm 1428, ông được thăng tới chức Tả Thị lang của bộ Công, được trả lương bằng gạo.[21]

Biết được Hồ Nguyên Trừng (và Hồ Nhuế) có tài năng, vua Minh Anh Tông cho ân xá, nhưng buộc phải đổi họ khác (vì không thừa nhận gia đình ông là dòng dõi Ngu Thuấn[22]). Vì vậy ở sách Nam Ông mộng lục, tác giả đề tên là Lê Trừng (黎澄, đổi lại họ Lê như cũ).

Về sau, ông biết chế tạo hỏa khí[23] nên lại được làm quan ở bộ Công, thăng đến chức Tả Thị lang như lời ông đề ở cuối bài Tựa trong quyển Nam Ông mộng lục. Trong Vân đài loại ngữ, Lê Quý Đôn nhắc đến một tình tiết: "quân Minh khi làm lễ tế súng đều phải tế Trừng".[2]

Theo Minh sử, thì Hồ Nguyên Trừng được thăng chức Công bộ Thượng thư (1445) được một năm thì mất, thọ 73 tuổi. Năm 1446 (Tức năm thứ 4 Thái Hòa vua Lê Nhân Tông, năm 11 Chính Thống vua Minh Anh Tông), Lê Trừng mất.

Nguyên văn trong sách như sau (dịch):

Sau đó, triều Minh cho con ông là Lê Thúc Lâm (黎叔林), trước đó đang làm Chuyển vận sứ ở Diêm vận ty tỉnh Sơn Đông, làm Trung thư xá nhân, tiếp tục lo việc chế tạo quân khí.

Hiện mộ phần Lê Trừng (tức Hồ Nguyên Trừng), Lê Thúc Lâm và Lê Thế Ninh (黎世寧 con của Thúc Lâm, cũng làm quan cho triều Minh) đều ở tại thôn Nam An Hà, thuộc thành phố Bắc Kinh (Trung Quốc) ngày nay [25].