明军一位名叫俞本的老战士多年以后在《明兴野记》这本回忆录中记载了一些追击的经过，他指出明军在攻克大都的次日就立即展开追击元顺帝的军事行动，出动了凤翔等五卫步军，人数达到三万，“初八日，来到兴路，收获不大......傅友德在路上遇到一批忠于元朝的回鹘人马，便把他们尽数拘留，并获得牛羊马匹十万”，其后“大军回到北平（指大都），上报走错路的原因。徐达大怒，再令傅友德向东路的居庸关方向出击，但此时元君已经跑得无影无踪了。”
等到明军改辕易辙，转而攻击居庸关时，元顺帝已经跑远了，因而追之不及。即使如此，这次军事行动还是把元朝君臣吓了一大跳，当时陪同元顺帝逃到上都的刘佶，后来在《北巡私记》中记载：“九月初六曰，主管军事的知枢密院事哈剌章惶恐不安地声称敌军追兵已出居庸关。这时有人劝皇帝北上到和林地区避难，皇帝迟疑不决。不久又传来追兵不来的消息，此事才暂告一段落。”
由此可见，心急如焚的明军虽然狂追不已，却始终没有追上元顺帝。不过据说追兵曾经和一些负责为元顺帝殿后的蒙古军人作战。《黄金史纲》记载了成吉思汗兄弟哈撤儿的后嫡图穆勒呼巴图尔，他在陪同元顺帝撤退时，“命令自己的儿子哈齐库鲁克临阵，领着六十名擎旗手赶来，说道：‘语云：与其毁声灭名，何如粉身碎骨！’因之，与汉家（指明军）追兵激战而死。”
图穆勒呼巴图尔又译“脱穆勒呼把秃儿”，清代学者罗布桑丹毕坚赞著的《黄金史》亦记载了这个人与自己的儿子一起战死，说他在“脱欢贴睦尔（即元顺帝）丢失江山之戊申年，五十一年，与汉家追兵激战而死。”
这两父子，真是元朝嫡系部队之中少见的男子汉。
徐达没有捉到临阵退缩的元顺帝，但毕竟拿下了大都，捉住了一大批城中留守的达官贵人，也算是达到了作战目的。
北伐大军入城之后，马上对敌对势力进行镇压。将士们首先是从大都齐化门入城的，这个突破口竟成了一个临时的刑场。元朝的监国淮王贴木儿不花、太尉中书丞相庆童、平章迭儿必失、朴赛因不花、右丞相张康伯、御史中丞满川等人已成为俘虏，徐达亲自坐在齐化门楼上，宣布将这些人处以死罪，立地正法；同时还将俘获的宣让、镇南、威顺等六名王子投入牢狱。在留守大都的达官贵人之中只有义王中书右丞相和尚及参知政事张守礼等少数幸运儿得以逃脱。
特别要提到的是，监国淮王贴木儿不花与他的儿子（宣让王子），在城陷一刻同时身陷囹圄，父子两人均恪尽职守，为国尽忠。贴木儿不花被杀之后，竟成了蒙古族的民族英雄，类似于为宋朝尽忠的汉族民族英雄文天祥。十六世纪的蒙文史籍《阿勒垣汗传》歌颂了他的丰功伟绩：
“外敌恃强进攻大都城时，
不花贴木儿丞相逼近与之搏战，
使可汗之身与玉玺得脱而出，
可汗虽失大统性命得全之情，如此这般。”
