攻打濟南三個月後，朱迪密謀挖開黃河大堤，從黃河引水進城。為了濟南人民的安全，鐵鉉決定設下圈套，假裝投降，殺死朱迪。宣率眾假降，派壯士偷偷在城門上放了千斤閘，令守城士卒痛哭哀號:“濟南城即將被淹，我們必死無疑。”很快，所有的盔甲都被從建築中移除，城中人民的長老被派去作為使者，而不是守備部隊。他們在王艷營地跪下，要求投降:“朝鮮有叛徒，讓妳們的國王冒著生命危險。妳是高皇帝的兒子，我們都是高皇帝的臣民。我們壹直想臣服於陛下。但是，我們濟南人不實行軍改，看到大軍圍城就怕被士兵打死。請從妳的師撤退十英裏，獨自騎馬進城。我們歡迎妳！”燕王朱迪不知道這是壹個計劃，但他喜出望外。出門數日，燕兵疲憊不堪。如果濟南失陷，他們可以切斷南北，占領整個中原。因此，朱迪趕緊命令軍士搬回營地。他騎著駿馬，打著黃傘，只帶了幾個騎衛，過了護城河橋，由西門(羅源門)入城投降。城門大開。守城的明軍聚集在城墻上往下看。燕王朱迪壹進城門，眾將士齊聲高呼“千歲到”，放在門拱上的鐵門轟然壹聲，立刻砸碎了朱迪的馬頭。得知中了圈套的朱迪必須換馬趕回，他才幸免於死。
朱迪大怒，重兵圍困該城。鐵鉉伏在城頭，大罵朱迪反賊。朱迪大怒，用幾門大炮轟擊這座城市。這座城市將會被摧毀。鐵鉉在城頭懸掛朱元璋畫像，並親筆書寫大量朱元璋靈牌，相互分離。嚴俊不便開火，濟南城得以保存。相持不下，宣招募壯士，奇襲，騷擾襲擊燕兵，大敗燕軍。王子氣得無計可施。姚勸了壹句，然後就回北平去做打算。燕軍於是在九月四日開道，從此南征不敢再取濟南。
鐵鉉與盛勇將軍聯手，乘勝追擊，奪回德州各縣，大大提振了軍事實力。濟南解圍後，鐵鉉在大明湖天心水閣設宴犒賞將士。朱允炆將黃金遺贈給濟南守軍，並任命鐵鉉為山東特使。不久，他又加了尚書令為兵部，表揚了對盛勇準備北伐的軍事援助。幸免於戰亂的泉城百姓稱鐵鉉為“城隍神”。