他还清晰地记得，一次只有燕王和他在的场合，燕王以手拍他的后背，以开玩笑的口吻对他说：”不意儿乃有今日！”这情景恰巧被太祖朱元璋看见了，责问朱棣怎敢如此无礼。建文帝急忙为朱棣开脱，但心里却久久不能平静，从那时就开始考虑如何处理宗藩问题了。
即皇帝位后，建文帝依赖齐泰、黄子澄等人，将削藩付诸实际行动。建文帝削藩的第一个目标就是周王朱。建文帝密令李景隆以北上备边的名义兵临开封，趁周王毫无准备之际突然将其抓捕，送至京师。建文帝将周王谪遣到”烟瘴之地”的云南蒙化，后又把他召回京师禁锢起来。为什么首先选择周王呢？周王朱，朱元璋的第五子，洪武十一年（1378）封周王，十四年（1）就藩开封。这次削周王名义上是因为周王次子告发他”异谋”，其实还有另外一层原因。藩王中以燕王朱棣实力最强、野心最大，建文帝一直以燕王朱棣为最大的对手，这次削藩的周王是燕王的同母弟，二人皆为妃所生（在此问题上有异议，见下节），关系最为密切，因此建文帝先废周王，有去燕王手足的用意。随后，建文帝又先后废湘王、齐王、代王、岷王等四王，目标直指燕王朱棣。
在削藩问题上，朝臣本来有着不同的意见。以前军都督府左断事高巍和户部侍郎卓敬为代表的一些大臣主张采用汉代”推恩”的办法曲线削藩。他们建议建文帝把藩王的权力分封给藩王所有子孙而不仅仅是嫡长子一人，而且要异地分封，这样藩王的权力就会逐渐削弱，不会再威胁到朝廷。卓敬更是建议建文帝立即将燕王迁封到南昌，既维护了亲情，又削弱了他的力量。建文帝认为很好，却没有去实行。以齐泰、黄子澄为首的大臣坚决主张削藩，但在具体削藩策略上有所不同。黄子澄认为燕王实力强大，应该先削弱小的周、齐、代诸王，去燕王的羽翼，待时机成熟再削燕王。齐泰则主张擒贼先擒王，只要先铲除燕王，其他诸王自然无力反抗了。可惜的是，建文帝听取了书生黄子澄的意见。建文帝并未意识到他的行动实际上已经打草惊蛇，燕王朱棣正发展势力，蓄势待发，一场大战迫在眉睫。
建文元年七月，燕王朱棣在姚广孝等人游说下以”清君侧”为名举兵起事，从而拉开了长达四年的叔侄战争，史称”靖难之役”。”靖难”，就是削平祸乱的意思。这是燕王方面的用词。对于建文帝来说，这个词是很可笑的。燕王打着为朝廷”靖难”的幌子，却是来跟自明刻本《国朝典故》（内收《奉天靖难记》）己作战，这不是造反又是什么？（须知，这时的朝廷不是他燕王的，而是建文帝的。）有一部佚名史书，叫《奉天靖难记》，写的就是这四年战争的历史。这部书是燕王方面的人写的，后来的《太宗实录》卷一至卷九燕王即位前的内容就是以此书为蓝本增改而成的。《太宗实录》上接《太祖实录》，中间没了建文帝的实录，建文朝在明代官方历史中成了一个不存在的朝代--燕王即位以后，宣布革除建文年号，建文元年称作洪武三十二年，建文朝只称作”革除年间”。这显然是成者王侯败者寇的演绎逻辑了。于是，”靖难”就成了正经的官方历史名词。但这里既然以建文帝为主角，自然不宜以他所反对的名词来概括他的历史，所以这节就叫”叔侄大战”，实际上确实是做叔叔的夺了侄子的皇位。
建文帝原本以为自己已经准备好了天罗地网，擒拿朱棣只是早晚的事，但他明显低估了燕王的能力。战争开始之前，建文帝以防边为名，调走了燕王的护卫士兵，又派张（bing)、谢贵到北平监视燕王的一举一动，宋忠统兵3万驻军开平，另在山海关、临清皆有军队协防，将燕王紧紧包围起来。只是建文帝没有想到，朱棣有统兵作战的经验，临危不乱，先后荡平了周围的军队。
明故宫石螭首八月，建文帝命耿炳文将兵13万伐燕，兵败退守真定。九月，命李景隆将兵50万出征。李景隆只会纸上谈兵，没有实际作战经验，失败在所难免。建文帝知道李景隆的平庸后，启用保卫济南的功臣盛庸为将，取得了东昌之役的胜利，但这也无法改变燕王势力逐渐增强的事实。建文三年十二月，燕王朱棣反守为攻，率军直趋南京。六月十三日，李景隆和谷王打开金川门迎降，朱棣取得了”靖难之役”的最终胜利。
应该说，建文帝在位的4年，所积极推行的政策基本上是正确的，也是深得民心的，那又为何以失败而告终呢？这与他削藩策略失误有直接关系。他一直视燕王朱棣为最大的威胁，然而他并没有果断地直指燕王而是先削了其他五藩，给了朱棣充分的准备时间。当初户部侍郎郭任认为先削五王在战略上犯了错误，主张尽快用兵燕王：”天下事，先本后末则易成。今南京朝天宫日储粮粟、备军实，果为何者？而北讨周，南讨湘，削燕之举则经年无期，实为舍本而图其末。用兵贵乎神速，锐气既竭，姑息随之，正所谓强弩之末不能穿鲁缟，臣恐朝廷将坐而自困耳。”郭任这段话在今天看来无疑是正确的，但建文帝当时并没有意识到。
因削藩而失去帝位，这是建文帝事前没有想到的。当燕王朱棣攻下南京后，建文帝的下落成为人们关注的焦点。燕王是以”清君侧”为名起兵的，谁都看得出他是要夺江山的，那么会出现什么样的结果呢？人们都在心中暗自猜测。当李景隆和谷王打开金川门，朱棣却发现找不到建文帝的影子。
难觅遗踪，建文帝的结局到底怎样，众说纷纭，莫衷一是，成为明史第一谜案。因为建文帝在太祖严苛统治之后，力行宽政，所以他的遭遇引起了无数人的同情，他的下落就格外引人好奇，在各种野史、戏剧里可以看到人们无尽的猜测和演绎。
自焚说。《太宗实录》中记载，燕王进入金川门后，建文帝也想出来迎接燕王，然而又自叹道：”我何面目相见耶!”于是与皇后一起闭宫自焚。朱棣看到宫中火起，急忙命人前来抢救，可惜没有来得及。从灰烬中找到建文帝烧焦的尸体，燕王朱棣不胜悲戚，抚尸痛哭，说他只是前来帮助皇帝学善，你又何必自寻死路呢？事后，朱棣备礼以葬建文帝，遣官致祭，辍朝三日。近人孟森等学者持建文帝自焚说。
出亡说。《太宗实录》的可靠性为人们所质疑，因为朱棣就曾经三次修改《太祖实录》，目的就是要美化自己，为自己夺取皇位寻找冠冕堂皇的理由。《太宗实录》所记的建文帝自焚事，就有很多人持怀疑的态度。由于永乐朝的政治高压、文网严密，对建文帝出亡之事没有留下记载。天顺、正德朝之后，严峻的政治环境有所好转，关于建文帝出亡说的史料开始多起来。我”天子”玺（白石）
们发现，越是早的史料越是含糊，越是晚的史料越是具体。万历二年十月，12岁的神宗曾向张居正问及建文帝下落一事，张居正回答：”国史不载此事，但先朝故者相传，言建文皇帝当靖难师入城，即削发披缁，从间道走出，后云游四方，人无知者。”可见首辅张居正也倾向于建文帝出亡之说。值得注意的是，民间传闻已经入天子耳中，而且这时谈论建文帝出亡已经不再是禁忌话题。关于建文帝出亡一事，谷应泰《明史纪事本末》中的记载最具有代表性。他认为建文帝并为自焚，而是在大臣的保护下由密道逃出南京。
建文四年夏六月乙丑，帝知金川门失守，长吁，东西走，欲自杀。翰林院编修程济曰：”不如出亡。”少监王钺跪进曰：”昔高帝升遐时，有遗箧（qie），曰：临大难，当发。谨收藏奉先殿之左。”群臣齐言：”急出之!”俄而舁（yu）一红箧至，四围俱固以铁，二锁亦灌铁。帝见而大恸，急命举火焚大内，皇后马氏赴火死。程济碎箧，得度牒三张，一名应文，一名应能，一名应贤。袈裟、帽、鞋、剃刀俱备，白金十锭。朱书箧内：”应文从鬼门出，余从水关御沟而行，薄暮，会于神乐观之西房。”帝曰：”数也！”程济为帝祝发。吴王教授杨应能愿祝发随亡，监察御史叶希贤毅然曰：”臣名贤，应贤无疑。”亦祝发。各易衣披牒。”