Det første store slaget under den meksikansk-amerikanske krigen fant sted på Palo Alto, ikke langt fra USA / Mexico-grensen i Texas. I mai 1846 hadde en serie trefninger blusset ut i en helt krig. Den meksikanske general Mariano Arista beleiret Fort Texas, vel vitende om at den amerikanske generalen Zachary Taylor måtte komme og bryte beleiringen: Arista la deretter en felle og valgte tiden og stedet hvor slaget skulle finne sted. Arista regnet imidlertid ikke på det nye amerikanske "Flying Artillery" som ville være den avgjørende faktoren i slaget.
Dagen etter skulle Arista prøve igjen. Denne gangen la han et bakhold langs en bekken med mye tett vegetasjon: han håpet den begrensede synligheten ville begrense effektiviteten til det amerikanske artilleriet. Det fungerte også: artilleriet var ikke så mye av en faktor. Likevel holdt de meksikanske linjene ikke mot et bestemt angrep, og meksikanerne ble tvunget til å trekke seg tilbake til Monterrey.
General Taylor fortsatte sin sakte marsj inn i det meksikanske nord. I mellomtiden hadde den meksikanske general Pedro de Ampudia befestet byen Monterrey i påvente av en beleiring. Taylor, som trosset konvensjonell militær visdom, delte sin hær for å angripe byen fra to sider samtidig. De sterkt befestede meksikanske stillingene hadde en svakhet: De var for langt fra hverandre til å tilby gjensidig støtte. Taylor beseiret dem en om gangen, og 24. september 1846 overga byen seg.
Etter Monterrey dyttet Taylor sørover, og gjorde det så langt som litt sør for Saltillo. Her gikk han til pause fordi mange av troppene hans skulle overføres til en planlagt separat invasjon av Mexico fra Mexicogulfen. Meksikansk general Antonio Lopez de Santa Anna bestemte seg for en dristig plan: han ville angripe den svekkede Taylor i stedet for å snu for å møte denne nye trusselen. Slaget ved Buena Vista var en hard kamp, og sannsynligvis det nærmeste meksikanerne kom for å vinne et stort engasjement. Det var under denne kampen at St. Patricks bataljon, en meksikansk artillerienhet bestående av avhoppere fra den amerikanske hæren, gjorde først et navn for seg selv.
For den amerikanske presidenten James Polk, var målet med krigen å skaffe Mexicos nordvestlige territorier inkludert California, New Mexico og mye mer. Da krigen brøt ut, sendte han en hær vestover under general Steven W. Kearny for å sørge for at disse landene var i amerikanske hender da krigen tok slutt. Det var mange små engasjementer i disse omstridte landene, ingen av dem i stor skala, men alle av dem målbevisste og hardkjempede. Ved begynnelsen av 1847 var all meksikansk motstand i regionen over.
I mars 1847 åpnet USA en andre front mot Mexico: De landet i nærheten av Veracruz og marsjerte mot Mexico City i håp om å avslutte krigen raskt. I mars, general Winfield Scott hadde tilsyn med landing av tusenvis av amerikanske tropper nær Veracruz på Mexicos atlantiske kyst. Han beleiret øyeblikkelig byen, og brukte ikke bare sine egne kanoner, men en håndfull massive våpen han lånte fra marinen. 29. mars hadde byen sett nok og overga seg.
Den meksikanske general Antonio López de Santa Anna hadde omgruppert seg etter sitt nederlag på Buena Vista og marsjerte med tusenvis av bestemte meksikanske soldater mot kysten og de invaderende amerikanerne. Han gravde inn på Cerro Gordo eller "Fat Hill" i nærheten Xalapa. Det var en god forsvarsposisjon, men Santa Anna ignorerte tåpelig rapporter om at hans venstre flanke var sårbar: han trodde ravinene og den tette kapellalen til venstre gjorde det umulig for amerikanerne å angripe fra der. General Scott utnyttet denne svakheten, og angrep raskt fra en sti som skar gjennom børsten og unngikk Santa Anna artilleri. Kampen var en rutine: Santa Anna ble nesten drept eller tatt til fange mer enn en gang, og den meksikanske hæren trakk seg tilbake i uorden mot Mexico City.
Den amerikanske hæren under general Scott tok ubønnhørlig vei innover mot Mexico City. De neste alvorlige forsvarsverkene ble satt rundt selve byen. Etter å ha speidet i byen, bestemte Scott seg for å angripe den fra sørvest. 20. august 1847 oppdaget en av Scotts generaler, Persifor Smith, en svakhet i det meksikanske forsvaret: Den meksikanske general Gabriel Valencia hadde forlatt seg utsatt. Smith angrep og knuste Valencias hær, og banet vei for den amerikanske seieren ved Churubusco senere samme dag.
Da Valencias styrke ble beseiret, vendte amerikanerne oppmerksomheten mot byporten i Churubusco. Porten ble forsvart fra et befestet gammelt kloster i nærheten. Blant forsvarerne var St. Patricks bataljon, enheten til irske katolske ørkener som hadde sluttet seg til den meksikanske hæren. Meksikanerne stilte opp med et inspirert forsvar, spesielt St. Patrick's. Forsvarerne gikk imidlertid tom for ammunisjon og måtte overgi seg. Amerikanerne vant slaget og var i stand til å true Mexico City selv.
Etter at et kort våpenvåpen mellom de to hærene brøt sammen, gjenopptok Scott offensive operasjoner 8. september 1847, og angrep en sterkt befestet meksikansk stilling ved Molino del Rey. Scott tildelte general William Worth oppgaven med å ta det befestede gamle bruket. Worth kom med en veldig god kampplan som beskyttet soldatene hans mot fiendtlige kavaleriforsterkninger mens han angrep stillingen fra to sider. Nok en gang satte de meksikanske forsvarerne opp en tapper kamp, men ble overkjørt.
Med Molino del Rey i amerikanske hender, var det bare ett stort forsterket punkt mellom Scotts hær og hjertet av Mexico City: a festning på toppen av Chapultepec-høyden. Festningen var også Mexicos militærakademi og mange av de unge kadettene kjempet i forsvaret. Etter en dag med banking av Chapultepec med kanoner og mørtler, sendte Scott fester med skaleringsstiger for å storme festningen. Seks meksikanske kadetter kjempet tappert til slutt: the Niños Héroes, eller "Hero boys" hedres i Mexico til i dag. Da festningen falt, var ikke byportene langt etter og ved natt til kveld hadde general Santa Anna bestemt seg for å forlate byen med de soldatene som han hadde forlatt. Mexico by tilhørte inntrengerne og meksikanske myndigheter var klare til å forhandle. Traktaten om Guadalupe Hidalgo godkjent i mai 1848 av begge regjeringer, avsatte store meksikanske territorier til USA inkludert California, New Mexico, Nevada og Utah.