Tháng 10 năm 1 424, Lam Sơn đã táo bạo đánh vào Nghệ An để "tìm đất đứng chân” (4). Cuộc tấn công này đã khiến cho quân Minh bối rối. Tướng giặc là bọn Trần Trí và Phương Chỉnh đã lập tức cho quân đuổi theo.
Chúng dự kiến sẽ bất ngờ đánh vào Trà Lân, tiêu diệt bộ phận quan trọng nhất của lực lượng Lam Sơn tại đây. Nhưng, mưu toan đánh bất ngờ của chúng đã sụp đổ, bởi trước đó Lê lợi đã cho các tướng đem quân tới chiếm lĩnh Khả Lưu là “vùng đất hiểm”, nằm án ngữ ngay dọc đường tiến vào Trà Lân.
Lê Lợi và Bộ chỉ huy Lam Sơn đã khôn khéo tổ chức thành công hai trận mai phục liền (5).Trận thứ nhất khiến cho Trần Trí và Phương Chính phải vội vã lui quân, để lại đến “hàng vạn xác chết” (6). Trận thứ hai, Trần Trí và Phương Chính đại bại, phải bỏ chạy về tận Tây Đô Trận này, “Ta chém được nhiều không kể xiết, chiến thuyền của chúng ngổn ngang, xác chết nghẽn cả nước, khí giới vất như núi, như gò. Trong trận này, ta bắt sống được tướng giặc là Chu Kiệt và giết được tướng giặc là Hoàng Thành, bắt sống được hơn một vạn quân Minh” (7).
Chỉ huy quân Lam Sơn trong cả hai trận mai phục này là 11 vị tướng khác nhau. Trong số 11 vị tướng đó, có Lưu Nhân Chú.
Lê Quý Đôn đánh giá về công lao của Lưu Nhân Chú trong trận Khả Lưu- Bồ Ải như sau :
“Năm Giáp Thìn (tức năm 1424 - NKT), trong trận đánh ở Khả Lưu, Công hăng hái xông lên phía trước
để hãm trận giặc, góp phần thu toàn thắng, tên ông nổi bật lên cả một thời” (8). - Cùng cầm quân vây hãm thành Tây Đô (1425)
Mùa hè năm 1425, sau khi đã giải phóng vùng đồng bằng Nghệ An, Tân binh và Thuận Hóa, Lam Sơn liền cử một loạt tướng lĩnh cầm quân tiến ra giải phóng vùng đồng bằng Thanh Hóa.
Hai vị tướng đi tiên phong trong trận tấn công này là Lê Sát và Đinh Lễ. Hai vị tướng này đem quân đi đánh Diễn Châu và sau khi thắng lớn ở Diễn Châu, họ liền cho quân tiến thẳng ra Thanh Hóa.
Nghe tin này, Lê Lợi và Bộ chủ huy Lam Sơn liền cử tiếp các tướng Lý Triện, Lưu Nhân Chú và Bùi Bị đem 2000 quân tinh nhuệ cùng ba thớt voi, theo đường tắt tiến gấp ra Thanh Hóa để tiếp ứng.
Chỉ trong vòng một thời gian rất ngắn, nghĩa quân Lam Sơn đã giải phóng toàn bộ vùng đồng bằng Thanh Hóa rộng lớn và buộc lực lượng quân Minh ở đây phải rút vào cố thủ trong thành Tây Đô. Bấy giờ, chỉ huy quân Minh ở Thanh Hóa là các tướng Đả Trung, La Thông và viên ngụy quan tay sai là Lương Nhữ Hốt.
Thành Tây Đô mà chúng cố thủ là một trong số những thành lớn và kiên cố lúc bấy giờ. Thành có hai lớp. Lớp ngoài gọi là thành ngoài, chu vi 18 km, đắp bằng đất. Lớp trong gọi là thành nội, chu vi khoảng 3 km, xây bằng đá tảng cỡ lớn, rất chắc chắn.
Thành được xây theo lối nội thành ngoại hào (một lớp hào sâu rồi đến một lớp thành cao). Sau khi cùng các tướng nói trên ồ ạt tấn công và giải phóng được vùng đồng bằng Thanh Hóa, Lưu Nhân Chú ngày đêm cho quân vây hãm ráo riết đối với thành Tây Đô.
Cuộc vây hãm này đã buộc thành Tây Đô gần như hoàn toàn bi cô lập và càng ngày càng trở nên khốn quẫn. Những cuộc tập kích liều lĩnh của quân Minh hòng phá thế bị bao vây đều bị Lưu Nhân Chú và các tướng của Lam Sơn đập tan. Nhờ những công lao này, cuối năm 1425, Lưu Nhân Chú được phong tới tước Hầu.