Sau thời kỳ giảng hoà với quân Minh để củng cố thực lực, năm 1424, quân Lam Sơn và quân Minh khai chiến trở lại. Lê Lợi mang quân vào Nghệ An. Trên đường đi, quân Lam Sơn đánh thành Trà Lân. Khi đến Bồ Đằng, tướng Minh là Sư Hựu và Phương Chính mang quân ra chặn trước sau. Phạm Vấn cùng các tướng ra quân cố sức đánh lui được Hựu và Chính.

Sau đó, quân Lam Sơn đánh chiếm châu Trà Lân, bức hàng tù trưởng Cầm Bành và tiến vào Nghệ An. Khi quân Lam Sơn sắp đánh thành Nghệ An thì các tướng Minh mang quân đánh dữ dội vào cửa Khả Lưu. Phạm Vấn cùng Lê Sát xông lên phá trận, phá tan quân Minh, chém Hoàng Thành, bắt sống Chu Kiệt, quân Minh chết rất nhiều dưới sông. Phương Chính bỏ chạy vào thành Nghệ An. Quân Lam Sơn kéo tới bổ vây thành, thanh thế rất mạnh, các huyện Nghệ An đều quy phục. Phạm Vấn được phong làm thiếu uý[3].