La première grande bataille de la guerre américano-mexicaine a eu lieu à Palo Alto, non loin de la frontière américano-mexicaine au Texas. En mai 1846, une série d'escarmouches avait éclaté dans une guerre totale. Le général mexicain Mariano Arista a assiégé Fort Texas, sachant que le général américain Zachary Taylor devrait venir briser le siège: Arista a ensuite tendu un piège, choisissant l'heure et le lieu de la bataille. Cependant, Arista ne compte pas sur la nouvelle "Flying Artillery" américaine qui sera le facteur décisif de la bataille.
Le lendemain, Arista réessayerait. Cette fois, il tendit une embuscade le long d'un ruisseau avec une végétation dense: il espérait que la visibilité limitée limiterait l'efficacité de l'artillerie américaine. Cela a fonctionné aussi: l'artillerie n'était pas autant un facteur. Pourtant, les lignes mexicaines n'ont pas résisté à un assaut déterminé et les Mexicains ont été forcés de battre en retraite à Monterrey.
Le général Taylor a poursuivi sa lente marche dans le nord du Mexique. Pendant ce temps, le général mexicain Pedro de Ampudia avait fortement fortifié la ville de Monterrey en prévision d'un siège. Taylor, défiant la sagesse militaire conventionnelle, a divisé son armée pour attaquer la ville de deux côtés à la fois. Les positions mexicaines fortement fortifiées avaient une faiblesse: elles étaient trop éloignées les unes des autres pour se soutenir mutuellement. Taylor les a battus un à la fois et le 24 septembre 1846, la ville s'est rendue.
Après Monterrey, Taylor a poussé vers le sud, jusqu'à un peu au sud de Saltillo. Ici, il fit une pause parce que beaucoup de ses troupes devaient être réaffectées à une invasion distincte prévue du Mexique à partir du golfe du Mexique. Général mexicain Antonio Lopez de Santa Anna a décidé d'un plan audacieux: il attaquerait le Taylor affaibli au lieu de se tourner pour faire face à cette nouvelle menace. La bataille de Buena Vista a été une bataille féroce, et probablement les Mexicains les plus proches de remporter un engagement majeur. C’est au cours de cette bataille que Bataillon St. Patrick, une unité d'artillerie mexicaine composée de transfuges de l'armée américaine, s'est d'abord fait un nom.
Pour le président américain James Polk, l'objet de la guerre était d'acquérir les territoires du nord-ouest du Mexique, y compris la Californie, le Nouveau-Mexique et bien plus encore. Lorsque la guerre a éclaté, il a envoyé une armée vers l'ouest sous le commandement du général Steven W. Kearny pour s'assurer que ces terres étaient aux mains des Américains à la fin de la guerre. Il y avait beaucoup de petits engagements dans ces terres contestées, aucune d'elles à grande échelle mais toutes déterminées et durement combattues. Au début de 1847, toute résistance mexicaine dans la région était terminée.
En mars 1847, les États-Unis ouvrent un deuxième front contre le Mexique: ils débarquent près de Veracruz et marchent sur Mexico dans l'espoir de mettre fin rapidement à la guerre. En mars, le général Winfield Scott supervisé le débarquement de milliers de soldats américains près de Veracruz sur la côte atlantique du Mexique. Il a rapidement assiégé la ville, utilisant non seulement ses propres canons, mais une poignée de fusils massifs qu'il a empruntés à la marine. Le 29 mars, la ville en avait assez vu et se rendit.
Le général mexicain Antonio López de Santa Anna s'était regroupé après sa défaite à Buena Vista et avait défilé avec des milliers de soldats mexicains déterminés vers la côte et les Américains envahisseurs, Il a creusé à Cerro Gordo, ou «Fat Hill», près de Xalapa. C'était une bonne position défensive, mais Santa Anna a bêtement ignoré les informations selon lesquelles son flanc gauche était vulnérable: il pensait que les ravins et le chaparral dense à sa gauche empêchaient les Américains d'attaquer depuis Là. Le général Scott a exploité cette faiblesse, attaquant à partir d'une piste coupée à la hâte à travers la brousse et évitant l'artillerie de Santa Anna. La bataille était une déroute: Santa Anna lui-même a failli être tué ou capturé plus d'une fois et l'armée mexicaine s'est retirée dans le désarroi à Mexico.
L'armée américaine dirigée par le général Scott a inexorablement fait son chemin vers l'intérieur des terres en direction de Mexico. Les prochaines défenses sérieuses ont été établies autour de la ville elle-même. Après avoir exploré la ville, Scott a décidé de l'attaquer du sud-ouest. Le 20 août 1847, un des généraux de Scott, Persifor Smith, détecta une faiblesse dans les défenses mexicaines: le général mexicain Gabriel Valencia s'était laissé exposé. Smith a attaqué et écrasé l'armée de Valence, ouvrant la voie à la victoire américaine à Churubusco le même jour.
La force de Valence étant vaincue, les Américains ont tourné leur attention vers la porte de la ville de Churubusco. La porte a été défendue d'un ancien couvent fortifié à proximité. Parmi les défenseurs se trouvait le bataillon Saint-Patrick, l'unité de déserteurs catholiques irlandais qui avait rejoint l'armée mexicaine. Les Mexicains ont mis en place une défense inspirée, en particulier les St. Patrick. Cependant, les défenseurs ont manqué de munitions et ont dû se rendre. Les Américains ont gagné la bataille et étaient en mesure de menacer Mexico même.
Après un bref armistice entre les deux armées est tombé en panne, Scott a repris les opérations offensives le 8 septembre 1847, attaquant une position mexicaine fortement fortifiée à Molino del Rey. Scott confia au général William Worth la tâche de prendre l'ancien moulin fortifié. Worth a proposé un très bon plan de bataille qui protégeait ses soldats des renforts de cavalerie ennemis tout en attaquant la position de deux côtés. Une fois de plus, les défenseurs mexicains ont livré un vaillant combat mais ont été dépassés.
Le Molino del Rey étant aux mains des Américains, il n'y avait qu'un seul point fortifié majeur entre l'armée de Scott et le cœur de Mexico: un forteresse au sommet de la colline de Chapultepec. La forteresse était également l'Académie militaire du Mexique et de nombreux jeunes cadets ont combattu pour sa défense. Après une journée à battre Chapultepec avec des canons et des mortiers, Scott a envoyé des groupes avec des échelles pour escalader la forteresse. Six cadets mexicains ont combattu vaillamment jusqu'à la fin: le Niños Héroes, ou "Hero boys" sont honorés au Mexique à ce jour. Une fois la forteresse tombée, les portes de la ville n'étaient pas loin derrière et à la tombée de la nuit, le général Santa Anna avait décidé d'abandonner la ville avec les soldats qu'il avait quittés. Mexico appartenait aux envahisseurs et les autorités mexicaines étaient prêtes à négocier. Le traité de Guadalupe Hidalgo approuvé en mai 1848 par les deux gouvernements, a cédé de vastes territoires mexicains aux États-Unis, y compris la Californie, le Nouveau-Mexique, le Nevada et l'Utah.