Năm 1416, ông cùng Lê Lợi và 18 tướng lĩnh khác tham gia Hội thề Lũng Nhai, thề sống chết có nhau, nguyện chung sức đánh đuổi quân Minh đang cướp phá. Ông được ban tước Quan nội hầu, tổng quản của phủ Đô tổng quản. Anh trai của Lê Lai, Lê Lạn cũng tham gia Khởi nghĩa Lam Sơn, lập được nhiều công lao.[1]

Bấy giờ khoảng năm 1418 nghĩa quân Lam Sơn lực lượng còn yếu, thiếu lương, thường bị quân Minh vây đánh, tình thế hết sức ngặt nghèo. Lê Lợi đã hỏi về việc ai có thể đóng giả ông để cứu nguy cho toàn quân, Lê Lai đã nhận lời. Sự kiện này được các sử liệu chép có sai khác, chép lại chi tiết dưới đây.[1]

Sách Lam Sơn thực lục chép

• Theo sách Lam Sơn thực lục [2][3] viết:

Khi ấy quân ta chỉ mới được nhỏ, mà thế giặc đương mạnh, Nhà vua bèn vời các tướng mà bảo rằng:

- Ai có thể thay mặc áo vàng của Trẫm, lĩnh năm trăm quân, hai thớt voi, đánh vào thành Tây Đô. Thấy giặc ra đối địch, thì tự xưng tên: "Ta là chúa Lam Sơn đây!". Để cho giặc bắt? Cho ta được náu mình, nghỉ binh, thu họp cả quân sĩ, để mưu tính việc về sau!

Các tướng đều không dám nhận lời.

Chỉ có Lê Lai thưa rằng:

- Tôi bằng lòng xin thay mặc áo nhà vua. Ngày sau Bệ Hạ gây nên đế nghiệp, có được thiên hạ, thương đến công tôi, cho con cháu muôn đời được chịu ơn nước. Đó là điều tôi mong mỏi!

Nhà vua lạy Trời mà khấn rằng:

- Lê Lai có công thay đổi áo. Sau này trẫm cùng con cháu, các tướng tá, hay con cháu các công thần, nếu không thương đến công ấy, thì xin đền đài hóa ra rừng núi; ấn vàng hóa ra đồng sắt; gươm thần hóa ra đao binh!

Nhà vua khấn xong, Lê Lai liền đem quân đến cửa trại giặc khiêu chiến. Giặc cậy quân mạnh xông đánh. Lê Lai cưỡi ngựa, phi vào giữa trận giặc, nói rằng:

- Ta đây là chúa Lam Sơn!

Giặc bèn xúm lại vây, bắt lấy đem về trong thành, xử bằng hình phạt cực ác, ra hẳn ngoài những tội thường làm.

Sách Việt sử tiêu án chép

• Sách Việt sử tiêu án (Ngô Thì Sĩ, 1775)[4]

Bình Định Vương đại phá quân Minh ở Mang Thôi. Trước Vương khởi binh ở Lam Sơn, thế quân kém và ít, người Minh lùng bắt mãi, bèn mưu cùng tướng tá rằng: Ai có thể đem thân ra thay ta, để cho ta đi ẩn nấp, giấu tông tích mà cho quân nghỉ, để mưu đồ cử binh lần sau.

Lê Lai xin đem thân nhận lấy việc ấy, Vương lạy khấn trời nói:

"Lê Lai đem thân thay chúa, nếu sau này không nhớ đến công, nguyện cung điện hóa thành rừng núi, bảo ấn hóa thành đồng, thần kiếm hóa thành dao cùn"

Lê Lai liền tự xưng là Bình Định Vương, khiêu chiến với quân Minh rồi chết. Đâu cũng truyền đi là Bình Định Vương chết rồi, người Minh cũng tin là thật, không lưu ý.

Sách Đại Việt thông sử, phần Liệt truyện chép

• Theo sách Đại Việt thông sử, Liệt truyện đệ tam, phần viết về Lê Lai:

Năm Mậu Tuất 1418, lúc vua mới dựng cờ khởi nghĩa, tướng ít, quân thiếu, bị tướng nhà Minh vây đánh ở Mường Một, vua chạy thoát về đóng ở Trịnh Cao, nơi hẻo lánh, không dân ở, tướng Minh chia quân chặn những chỗ hiểm yếu, tình thế rất cấp bách, nhà vua hỏi các tướng:

Ai dám đổi áo thay ta đem quân ra đánh giặc, xưng danh hiệu của ta, bắt chước như Kỷ Tín đời Hán, để ta có thể giấu tiếng, nghỉ binh, tập hợp tướng sĩ, mưu tính cuộc nổi dậy về sau ?.

Các tướng đều không ai dám hưởng ứng. Riêng Lê Lai đứng dậy nói: Tôi xin đi. Sau này lấy được nước thì nghĩ đến công lao của tôi, khiến cho con cháu muôn đời được nhờ ơn nước, đó là nguyện vọng của tôi.

Nhà vua rất thương cảm. Ông nói: Bây giờ nguy khốn thế này, nếu ngồi giữ mảnh đất nguy hiểm, vua tôi đều bị tiêu diệt, sẽ sợ vô ích, nếu theo kế này, may ra có thể thoát được. Kẻ trung thần chết vì nước nào có tiếc gì. Nhà vua vái trời mà khấn rằng:

Lê Lai có công đổi áo, sau này tôi và con cháu tôi, cùng con cháu tướng ta công thần, nếu không nhờ đến công lao ấy, thì xin cho cung điện biến thành rừng núi, ấn báu thành cục đồng, gươm thần biền biến thành con dao cùn.

Ông bèn dẫn hai con voi và 500 quân kéo thẳng tới trại giặc khiêu chiến. Giặc đốc hết quân ra đánh, ông cưỡi ngựa tốt, xông thẳng vào giữa trận hô lên:Chúa Lam Sơn chính là ta đây, rồi đánh chết được rất nhiều quân giặc. Khi đã kiệt sức, ông bị địch bắt, xử cực hình. Sau đó giặc lui quân về thành Tây Đô, việc phòng bị chúng mới sơ hở, ta vừa có thời cơ, nghỉ binh nuôi chứa nhuệ khí, để có thể trăm trận trăm thắng và lấy được thiên hạ.[5]

Sách Đại Việt thông sử, phần Đế Kỷ Đệ nhất chép

• Theo sách Đại Việt thông sử, phần Đế kỷ Đệ nhất [6] cuối tháng 1 năm 1418[7], Thái Tổ Cao Hoàng bị thua trận ở Mường Một, chạy thoát về Trịnh Cao, quân Minh đuổi theo vây chặt các lối hiểm yếu. Trong tình thế nguy cấp, Thái Tổ họp các tướng lại hỏi:

Nay thế trận hiểm nguy, có ai dám làm như Kỷ Tín đời Hán, thân khoác hoàng bào mà hi sinh thay ta không?[8]

Các tướng đều ngồi yên không ai dám thưa. Lê Lai đứng dậy nói rằng: "Thần nay nguyện được tử trận thay cho chúa công. Ví như sau này giành được giang sơn thì xin nghĩ đến công lao của thần, khiến cho con cháu muôn đời được nhờ quốc ân, được vậy thần chết cũng nhắm mắt."

Thái Tổ rất thương cảm. Lê Lai lại nói: "Tình hình nguy khổn, nếu ngồi khư khư, quân thần chung mạng, bao công sức đây hãy còn gì. Nếu theo kế này, may ra có thể thoát được. Kẻ trung thần chết vì nước nào có tiếc gì?"

Thái Tổ lại vái trời khấn rằng:

"Lê Lai có công đổi áo, nếu sau này khôi phục nghiệp xưa, nếu không nhớ đến công lao ấy, thì xin cho cung điện biến thành rừng núi, ấn triện biến thành cục đồng, gươm thần biến thành dao cùn."

Lê Lai vâng mệnh mang 2 voi và 500 quân kéo ra trại quân Minh khiêu chiến. Quân Minh đổ ra đánh. Lê Lai thúc ngựa xông thẳng vào giữa trận hô to:

"Ta là chúa Lam Sơn đây!"

Quân Minh ngỡ là Thái Tổ nên xúm lại đánh kịch liệt. Lê Lai cầm binh dùng kế cầm chân giặc khoảng 500 tấn công quân minh ác liệt nhưng lại thất bại, bị quân Minh bắt và đem hành hình. Hôm ấy là ngày 29 tháng 4 (theo âm lịch).[6]