察罕帖木儿，字廷瑞，畏兀儿人，祖籍北庭，曾祖阔阔台随蒙古军入颖州，以探马赤军户留居。
察罕帖木儿，自幼攻读诗书，曾应进士举，名闻乡里，元代科举屡遭兴废，直到最后一次诏复行科举，然终元一代通过科举入仕者不到600人，而色目人作为元朝的重要统治力量，入仕途径甚多。身为色目人的察罕帖木儿，却选择科举作为其入仕之路，足见其汉化程度之深，史载其“居常慨然有当世之志。”《元史察罕帖木儿传》，也许假以时日，察罕帖木儿可能成为既拜住、太平之后的一代名相，然而，历史却给了他另外一种选择。
白莲教门徒刘福通在颍州率众起义，这支队伍以红巾裹头，时称‘红巾军’。元政府派兵屡战不克，素以彪悍著称的元军精锐‘阿速军’竟不战而溃，其它各地官军亦进剿不利，多为败绩。闻知红巾事变的察罕帖木儿毅然投笔从戎，投身剿灭红巾军的战争，开始了其人生最后十年，光耀千秋的戎马生涯，察罕帖木儿率先在招募当地子弟数百人，号称义兵。并与罗山县典吏李思齐所招义兵相合，设计袭破罗山。
起兵以来第一战便尝胜绩，元廷闻此捷报，于当年十二月授察罕帖木儿中顺大夫、汝宁府达鲁花赤。自此，察罕帖木儿名声乃起，支持元政府的各地地方武装纷纷投其门下，很快其义兵队伍迅速发展壮大到万人，自成一军，驻扎沈丘，与红巾军交战，屡战屡捷，无战不胜。察罕帖木儿经过三年与红巾军的力战，其所属军队也得到了较大发展。此时，他已转战到虎牢。红巾军赵明远部北渡孟津，攻破覃怀，威胁晋、冀等地。察罕帖木儿率军迎战，北渡红巾军尽数被歼。察罕帖木儿以此战被元廷升为中书刑部侍郎，阶中议大夫。
之后，元廷为剿灭红巾军而征调来的苗军，因统军元帅吴天保病故而占据荥阳降于刘福通。察罕帖木儿闻知，乘夜袭破苗军，苗军尽数被俘。此役，察罕帖木儿淋漓发挥了蒙元骑兵快速机动的特点。此年冬，刘福通率30万红巾军向驻扎中牟的察罕帖木儿部发动进攻，察罕帖木儿举兵以来最大的挑战来临了。此时战局极不利于元军，首先察罕的兵力远逊于红巾军，已是以寡敌众，更何况军中还有可能再次反叛的苗军。面对危局，察罕帖木儿临危不乱，他亲自向士卒陈说利害，鼓舞将士士气。在察罕的激励下，麾下元军官兵尽效死命，与红巾军作战时，无不以一当百。天亦助廷瑞，两军酣战之际，战场天气忽然变成了大风扬沙，处在上风位置的元军在察罕帖木儿的率领下趁风势猛攻红巾军，红巾军遂不能敌，大败而遁，察罕军追杀十余里，歼灭红巾军无数，这是元末战争中一场著名的以少胜多的战例。
从此，察罕帖木儿声名远扬，红巾军闻其名，无不丧胆，察罕帖木儿也因“与贼战于河南北，屡有功，除中书刑部侍郎。”。刘福通为彻底消灭元政权，而组织三路红巾军进行北伐作战，察罕帖木儿则因战功被元廷升为中书兵部尚书，阶嘉议大夫。
李武、崔德率领的红巾军西路军在攻击潼关未果后，攻克陕州、虢州，元陕西行省与河南行省间的联系被切断，形成进逼陕西、山西之势。元知枢密院事、节制河南诸军答失八都鲁急命察罕帖木儿、李思齐两部人马往攻该路红巾军。察罕帖木儿接命后，迅即开拔，再次发挥蒙元骑兵快速机动的特点，乘夜攻取了红巾军占据的崤陵。再攻陕州，由于城势坚固且红巾军已备足粮草，一时不能攻取。察罕帖木儿遂布疑兵于城外，再乘夜攻取虢州。李武、崔德见察罕帖木儿已攻占虢州，被迫放弃陕州，渡过黄河攻入山西，先克平陆，再取安邑，察罕帖木儿引重装骑兵紧追其后。李武、崔德不能固守平陆、安邑，只得回师守下阳津，两军相峙数月，最终该部红巾军退走。察罕帖木儿因此役被元廷升为佥河北行枢密院事、中奉大夫。
红巾军西路军在经过休整后，又从襄樊出发改由陕西北上。红巾军相继攻取武关、商州，夺占七盘山，进据蓝田，直抵灞上，兵锋直逼西安。同时分兵攻占同、华各州。因“察罕帖木儿之名，贼素畏之”《元史纪事本末察罕帖木儿克复之功》，陕西省台向察罕帖木儿发书告急。察罕帖木儿此刻刚收复陕州，得求援信后，领五千兵马与李思齐一道入潼关急驰赴援。在与察罕所部数次交战后，红巾军无有胜绩，仍是大败。幸存人马不得不翻越秦岭，退到兴元。元廷为嘉奖察罕帖木儿的复陕之功，授其陕西行省左丞、资善大夫。随后，奉命屯守陕西的察罕帖木儿领军又于至正十八年二月，收复泾州、平凉；四月，在巩昌又击败红巾军西路军李喜喜部，使得红巾军只能退回四川，从此不敢北向。
在与红巾军反复拉锯后，察罕帖木儿认识到此路红巾军势大，难以全歼，遂决定采取坚守策略，力争将此路红巾军逐出山西，他将所部兵马分别屯守泽州、上党、并州。并将太行山主要隘口碗子城、吾儿谷、井陉口堵塞，截断了红巾军通过太行山进兵大都的主要通道。红巾军屡次攻打各关口，在察军的顽强抵抗下始终无法攻克，十月，红巾军攻破大同路后，全军北上，退出山西，进军塞外。山西从此平定。经过与红巾军六年来的浴血苦战，察罕帖木儿所率领的军队已经成为元政府在北中国最为倚重的一支军事力量。因