Първата голяма битка от мексиканско-американската война се проведе в Пало Алто, недалеч от границата между САЩ и Мексико в Тексас. До май 1846 г. поредица от схватки се разразиха във всеобхватна война. Мексиканският генерал Мариано Ариста обсади Форт Тексас, знаейки, че американският генерал Захари Тейлър би трябвало да дойде и да прекъсне обсадата: Ариста тогава постави капан, като определи времето и мястото, където битката ще се проведе. Ариста обаче не разчита на новата американска „Летяща артилерия“, която ще бъде решаващият фактор в битката.
На следващия ден Ариста ще опита отново. Този път той положи засада покрай рекичка с много гъста растителност: надяваше се, че ограничената видимост ще ограничи ефективността на американската артилерия. Това също работеше: артилерията не беше толкова важен фактор. Все пак мексиканските линии не се задържаха срещу решително нападение и мексиканците бяха принудени да се оттеглят към Монтерей.
Генерал Тейлър продължи бавния си поход към мексиканския север. Междувременно мексиканският генерал Педро дьо Ампудия силно укрепи град Монтерей в очакване на обсада. Тейлър, противопоставяйки се на конвенционалната военна мъдрост, раздели армията си да атакува града от две страни наведнъж. Силно укрепените мексикански позиции имаха слабост: те бяха твърде далеч един от друг, за да предложат взаимна подкрепа. Тейлър ги победи един по един и на 24 септември 1846 г. градът се предаде.
След Монтерей Тейлър се изтласка на юг, правейки го още малко на юг от Салтило. Тук той направи пауза, защото много от войските му трябваше да бъдат преназначени за планирано отделно нахлуване в Мексико от Мексиканския залив. Мексикански генерал Антонио Лопес де Санта Анна реши за смел план: той ще атакува отслабения Тейлър, вместо да се обърне, за да посрещне тази нова заплаха. Битката при Буена Виста беше жестока битка и вероятно най-близките мексиканци стигнаха до спечелването на голям годеж. Именно по време на тази битка Батальонът на Свети Патрик, мексиканска артилерийска единица, състояща се от дефектори от американската армия, първо направи име за себе си.
За американския президент Джеймс Полк, целта на войната е била да придобие северозападните територии на Мексико, включително Калифорния, Ню Мексико и много други. Когато избухна войната, той изпрати армия на запад при генерал Стивън У. Кърни, за да се увери, че тези земи са били в американски ръце, когато войната приключи. В тези оспорвани земи имаше много малки ангажименти, нито една от тях не беше много мащабна, но всички бяха решителни и твърди. До началото на 1847 г. цялата мексиканска съпротива в региона приключи.
През март 1847 г. САЩ откриха втори фронт срещу Мексико: те кацнаха близо до Веракрус и тръгнаха към Мексико Сити с надеждата бързо да прекратят войната. През март Общ Уинфийлд Скот наблюдаваше десанта на хиляди американски войски близо до Веракрус на атлантическото крайбрежие на Мексико. Той бързо обсади града, използвайки не само собствените си оръдия, но и шепа масивни оръдия, взети назаем от флота. На 29 март градът беше видял достатъчно и се предаде.
Мексиканският генерал Антонио Лопес де Санта Анна се прегрупира след поражението си в Буена Виста и направи марш с хиляди решителни мексикански войници към брега и нахлуващите американци, той се вкопа в Серо Гордо, или "Дебелия хълм", близо до Xalapa. Това беше добра защитна позиция, но Санта Анна безумно пренебрегна отчетите, че левият му фланг е уязвим: той смяташе, че ярите и плътният дял отляво правят невъзможно американците да атакуват там. Генерал Скот се възползва от тази слабост, атакувайки от следа, набързо прорязана през четката и избягвайки артилерията на Санта Анна. Битката беше разгрома: самата Санта Анна беше почти убита или пленена повече от веднъж и мексиканската армия се оттегли в безпорядък към Мексико Сити.
Американската армия при генерал Скот неумолимо си проправи път във вътрешността към Мексико Сити. Следващите сериозни защити бяха поставени около самия град. След като разгледа града, Скот реши да го атакува от югозапад. На 20 август 1847 г. един от генералите на Скот, Персифор Смит, открива слабост в мексиканската отбрана: мексиканският генерал Габриел Валенсия се оставя изложен. Смит нападна и смаза армията на Валенсия, проправяйки пътя за американската победа в Чурубско по-късно същия ден.
С победата на силите на Валенсия американците насочиха вниманието си към градската порта в Чурубуско. Портата беше отбранена от укрепен стар манастир наблизо. Сред защитниците беше батальонът „Свети Патрик“, отрядът на ирландските католически дезертьори, които се присъединиха към мексиканската армия. Мексиканците отправят вдъхновена защита, особено тази на Свети Патрик. Защитниците обаче изчерпаха боеприпасите и трябваше да се предадат. Американците спечелиха битката и бяха в състояние да заплашат самия Мексико Сити.
След кратко примирие между двете армии се разпаднало, Скот възобновил офанзивните операции на 8 септември 1847 г., атакувайки силно укрепена мексиканска позиция при Молино дел Рей. Скот възлага на генерал Уилям Уърт си задачата да вземе укрепената стара мелница. Заслужава да измисли много добър план за битка, който защитаваше войниците му от подсилване на вражеската конница, докато атакуваше позицията от две страни. За пореден път мексиканските защитници вдигнаха доблестна битка, но бяха надхвърлени.
С Молино дел Рей в американски ръце имаше само една основна укрепена точка между армията на Скот и сърцето на Мексико Сити: крепост на върха на хълма Чапултепек. Крепостта е била и Военната академия в Мексико и много от младите кадети са се борили в нейната защита. След един ден да удари Чапултепек с оръдия и минохвъргачки, Скот изпрати партита с мащабни стълби, за да щурмува крепостта. Шестима мексикански кадети се сражаваха достойно до края: Ниньос Ероесили „Момчетата-герои“ се почитат в Мексико и до днес. След като крепостта падна, градските порти не изоставаха и през нощта генерал Санта Анна беше решила да изостави града с онези войници, които беше напуснал. Мексико Сити принадлежеше на нашествениците и мексиканските власти бяха готови за преговори. Договорът на Гуадалупе Идалго одобрен през май 1848 г. от двете правителства, предаде огромни мексикански територии на САЩ, включително Калифорния, Ню Мексико, Невада и Юта.