1369年，李文忠开始讨伐北元之路，随常遇春逼元帝退位，常遇春逝后由其接管该部队，太原告急前去救援击退元兵。李文忠令军队靠河扎营自固，大退夜间前来劫营的敌军，大获而归。

次年李文忠带军降服兴和将领，元帝死后其子上位后潜逃，李文忠带兵虏获元昭宗的后宫、将臣、珍宝等，派兵在其后穷追不舍，降服五万余人。此捷一出，李文忠获大封，回京时，得朱元璋亲至城门迎接，升为曹国公享有世袭权。

1371年，李文忠奉命前去协助傅友德安定四川，派兵建了新城驻守要塞后得以返回。次年，李文忠作为副将带兵至蒙古地区，此战艰难且行途不易，双方持平，且失了几员大将遂未能封赏。

1373年，李文忠带兵北攻，多方击退敌军，斩敌方将领，擒元旧臣，守护边防。

1379年，李文忠建洮州卫，并上书求建龙首渠，为历史上首条地下水渠。