顺帝至正十二年十二月,以察罕帖木儿为汝宁府达鲁花赤。先是汝、颍盗起,江淮诸郡皆残破,朝廷征兵致讨,卒无成功。颍州沈丘人察罕帖木儿奋起义兵,沈丘子弟愿从者数百人,与罗山李思齐同设奇计,袭破罗山。事闻,朝廷授察罕帖木儿汝宁府达达鲁花赤,思齐知府事。于是所在义士俱将兵来会,得万人,自成一军,屯沈丘。数与贼战,辄克捷。
十五年,汝、颍贼势滋盛,由汴以南,陷邓、许、嵩、洛等州。察罕帖木儿引其兵转战而北,遂戍虎牢,以遏贼峰。贼乃北渡孟津,焚掠至覃怀,河北震动。察罕帖木儿进战,大败之。余党立栅河洲,歼之无遗类,河北遂定。朝廷奇其功,除中书刑部侍郎。苗军以荥阳叛,察罕帖木儿夜袭之,虏其众,遂营中牟。已而淮右贼众三十万,掠汴以西,来捣中牟营。察罕帖木儿结阵待之,以死生利害谕士卒,士卒贾勇决死战,无不以一当百。会大风扬沙,自率猛士鼓噪从中起,奋击贼中坚,贼势披靡不能支,弃旗鼓遁走。追杀十余里,斩首无算,军势大振。
十六年,汝、颍贼李武、崔德等陷陕州,遂断殽、函,势欲趋秦、晋、知枢密院事答失巴图尔方节制河南军,调察罕帖木儿及李思齐往攻之。察罕帖木儿即鼓行而西,夜拔殽陵,立栅交口。陕城坚,贼转南山粟给食固守,攻之猝不可拔。察罕帖木儿乃焚马矢营中,如炊烟状以疑贼,而夜提兵抜灵宝城。守既备,贼始觉,不敢动。渡河掠安邑,察罕帖木儿追袭,以铁骑蹙之。贼回扼下阳,赴水死者甚众,贼势穷遁去。以功加河北行枢密院事。
十七年,刘福通遣其党毛贵陷胶州。倪文俊陷峡州。李武等破商州,攻武关,遂直趋长安,掠同、华诸州,三辅震恐。其时行台豫王刺忒纳失里及省、院官皆汹惧,计无所出。侍御史王思诚曰:“察罕帖木儿之名,贼素畏之,宜遣使求援,此上策也。”守将恐其轧已,论久不决。思诚曰:“吾兵弱,朝夕失守,咎将安归?”乃移书察罕帖木儿曰:“河南、陕西二省,互为唇齿,陕西危则河南岂能独安?”察罕帖木儿新复陕州,得书大喜,遂提轻兵五千,与李思齐倍道赴援。遇贼转战,杀掠无算,贼遂溃。捷闻,朝廷以察罕帖木儿为陕西行省左丞。未几,贼自巴蜀陷秦陇,据巩昌,遂窥凤翔。察罕帖木儿即先分兵入守凤翔城,而遣谍者诱贼围凤翔。察罕帖木儿自将铁骑,昼夜驰二百里赴之,分军张左右翼掩击,城中军亦开门鼓噪而出,内外合击,呼声动天地。贼大乱,自相践蹂,斩首数万级,余党皆遁,关中遂定。
十八年,贼毛贵等陷山东,遂分道犯京畿。朝廷征诸道兵入卫,诏察罕帖木儿以兵屯涿州。察罕帖木儿即留兵戍清湫、义谷,屯潼关,塞南山口,以备他盗,而自将锐卒赴召。时曹、濮贼方分道踰太行,焚上党,掠晋、冀,陷云中、雁门、上郡,烽火数千里,复大掠南还。察罕帖木儿先遣兵伏南山阻隘,自勒重兵屯闻喜、绛阳。贼果出南山,纵伏兵横击之,贼皆弃辎重走山谷。遂分兵屯泽州,塞碗子城;屯上党,塞吾儿谷;屯并州,塞井陉口,以杜太行诸道。贼屡至,守将数血战击却之,河东悉定。进陕西行省右丞,兼行台侍御史、同知河南行枢密院事。于是朝廷乃诏察罕帖木儿守御关、陕、晋、冀,抚镇汉、沔、荆、襄,便宜行事。察罕帖木儿益务练兵训农,以平定四方为己责。是年,刘福通陷汴梁,造宫阙,易正朔,号召群盗,自巴蜀、荆楚、江淮、齐鲁、辽西至甘肃,所在兵起,势相联结。察罕帖木儿乃北塞太行,南守巩、洛,自将中军军沔池,将谋取汴。会贼将周全以贼军攻洛阳,察罕帖木儿以奇兵出宜阳,破之。进陕西行省平章政事,仍兼同知行枢密院事。
十九年,察罕帖木儿以大军次虎牢。先发游骑,南道出汴南,略归、亳、陈、蔡,北道出汴东,战船浮于梁,水陆并下,略曹南,据黄陵渡。乃大发秦兵出函谷,过虎牢,晋兵出太行,踰黄河,俱会汴城下。首夺其外城。察罕帖木儿自将铁骑屯杏花营,诸将环城而垒。贼屡出战辄败,遂婴城以守。乃夜伏兵城南,旦日遣苗军跳梁者略城而东,贼倾城出追,伏兵鼓噪起,邀击败之。又令弱卒立栅外城以饵贼,贼出争之,佯走,薄城西,因纵铁骑突击,悉擒其众。贼由是不敢复出。自五月至八月,谍知城中计穷食且尽,乃与诸将闫思孝等议,各分门而攻。至夜,将士贾勇登城,斩关入,遂抜之。刘福通挟其伪主,从数百骑,出东门遁去。捷闻,进河南平章政事兼枢密,陕西行台御史中丞。诏告天下。先是中原乱,江南海漕不复通,京师屡告饥。至是,河南既定,檄书达江浙,海漕乃复至。
二十一年,察罕帖木儿克山东。先是,察罕帖木儿既定河南,乃以兵分镇关陕、荆襄、河洛、江淮,而重兵屯太行,营垒旌旗相望数千里。乃日修车船,缮兵甲,务农积穀,训练士卒,谋大举以复山东。至是,谍知山东群盗自相攻杀,而济宁田丰亦降于贼。六月,察罕帖木儿乃舆疾自陕抵洛,大会诸将,与议师期。发并州军出井陉,辽、沁军出邯郸,泽、潞军出磁州,怀、卫军出白马,及汴、洛军,水陆俱下,分道并进。而自率铁骑,建大将旗鼓,渡孟津,踰覃怀,鼓行而东,复冠州、东昌。八月,师至盐河,遣其子扩廓帖木儿及诸将,以精兵五万捣东平。与东平贼遇,两战皆败之,斩首万余级,直抵其城下。察罕帖木儿以田丰据山东久,军民服之,乃遣书谕以顺逆之理。丰及王士诚皆降,遂克东平、济宁。时大军犹未渡,群贼皆聚于济南,而出兵齐河、禹城拒战。察罕帖木儿分遣奇兵,取间道出贼后,南略泰安,逼益都,北徇济阳、章丘,中循滨海郡邑。乃自率大军渡河,与贼将战于分齐,大败之,进逼济南城,而齐河、禹城俱来降,南道诸将亦报捷。再败益都兵于好石桥,东至海滨郡邑,皆闻风送款。攻围济南三月,城乃下。诏拜中书平章政事,知河南、山东行枢密院事,陕西行台中丞如故。察罕帖木儿遂进兵围益都,环城列营凡数十,大治攻具,百道并进贼。悉力拒守。复掘重堑,筑长围,遏南洋河以灌城中。仍分守要害,收辑流亡,郡县户口再归职方,号令焕然。
二十二年,察罕帖木儿为田丰所杀。时山东俱平,独益都孤城犹未下。六月,田丰、王士诚阴结贼,复图叛。丰之降也,察罕帖木儿推诚待之不疑,数独入其帐中。丰既谋变,乃请察罕帖木儿行观营垒。众以为不可往,察罕帖木儿曰:“吾推心待人,安得人人而防之。”左右请以力士从,又不许,乃从轻骑十有一人行。至王信营,又至丰营,遂为王士诚所刺。先是,有白气如索,长五百余丈,起危宿,扫太微垣。太史奏山东当大水,帝曰:“不然,山东必失一良将。”即驰诏戒察罕帖木儿勿轻举,未至而已及于难。诏赠颍川王,谥忠襄。命其子扩廓帖木儿为平章政事,兼知山东、河南行枢密院事,代总其兵。扩廓帖木儿既袭父职,身率将士,誓必复雠,而贼城守益坚。乃遣壮士穴地通道以入。十一月,遂拔其城,执贼首陈猱头等二百余人。取田丰、王士诚之心以祭其父,余党皆就诛。复遣兵取莒州,山东悉平。