明成祖朱棣即位以后，便产生了将明朝的首都由南京迁往北京的念头，当时的北京还叫北平。朱棣在被册封为燕王之后，一直在北平生活了三十多年。他决定迁都北平，既有情感上的考虑，也有政治上的思量。当然，最主要的原因还是政治原因。
北平地处北方，中国的农业区和畜牧区恰好交会在此处，往北是畜牧区，往南是农业区。北平的道路四通八达，是联系蒙古、东北和中原的纽带。因此，自古以来，北平就是兵家必争的军事要地。若是将首都搬迁到此处，一方面可以保障东北的长治久安，另外一方面也可以遏制北方部落对中原的入侵。
北平在元朝年间被称为大都，作为当时的首都，它是整个中国的政治、文化和军事中心。明朝建国以后，元朝的残余势力退到北方。他们对北平始终虎视眈眈，一心想要卷土重来。再加上西北的蒙古部族也对中原居心叵测，迁都北平势在必行。而且朱棣已在北平苦心经营了三十余载，当地的政治局势稳定，经济发展迅速，这些都为迁都北平提供了可靠的保障。
朱棣登基的第二年，也就是永乐元年（1403年），北平正式更名为北京。永乐五年（1407年），朱棣下令开始在北京筹建皇宫，也就是后来人们所熟知的紫禁城。紫禁城的修建历时十四年，直至永乐十八年（1420年）才正式完工。紫禁城的整体呈长方形，城的四周都被城墙环绕，城墙高度均在10米以上。紫禁城的南北长961米，东西宽753米，占地总面积高达724250平方米。为了确保紫禁城的安全，还在城外修建了护城河。
在修建紫禁城的过程中，朝廷总共征集了二三十万民工和士兵，此外还有大批的能工巧匠，投入了不计其数的人力、物力和财力。若不是明朝前期国力强盛，根本不可能修建如此恢弘的皇宫。
在紫禁城的修建过程中，出现了一位名叫蒯祥的巧匠。蒯祥在建筑设计方面水准极高，因此被委以设计师的重任。人们今天看到的天安门原名“承天门”，最早就是出自蒯祥之手。承天门竣工以后，朱棣惊叹于蒯祥高超的建筑才能，赐予他“蒯鲁班”的称号。
除此之外，紫禁城的太和殿、中和殿、保和殿也都是由蒯祥主持建造的。蒯祥对建筑尺度的计算十分精通，经他之手完工的建筑总是与他原先在设计图上标注的各项尺寸完全吻合。为了能更加突出皇宫的华丽，蒯祥特意将苏州彩画引入紫禁城的建造中，并大量使用琉璃金砖，最终成功达到了预期的效果。
为解决迁都之后即将出现的南北方沟通不畅的问题，永乐九年（1411年），朱棣下令疏浚会通河。四年后，又下令疏浚荒废已久的大运河，使之再度被启用，以方便南北交通。
朱棣少年时就迎娶了开国元勋徐达的女儿徐氏，数十年来，夫妻二人情深意笃，相濡以沫。朱棣即位后，便将徐氏册封为皇后。永乐五年，徐皇后不幸病逝，本应安葬在南京，然而，朱棣出于迁都的考虑，最后将爱妻安葬在了北京的长陵。朱棣死后，便与徐皇后合葬在此。著名的明十三陵就是在长陵的基础上扩展而成的。
明十三陵位于北京天寿山，是明朝皇帝的墓葬群，始建于永乐年间。明朝总共有十六位皇帝，其中有十三位都埋葬在了这里，所以才有了“明十三陵”这个称谓。
永乐十八年底，紫禁城正式竣工。第二年正月，也就是1421年，朱棣率领群臣迁都到北京。由于此事发生在永乐年间，所以也被称为“永乐迁都”。