明朝五十萬大軍在土木堡全線崩潰後，皇太后宣佈由郕王朱祁鈺監國（就是代理皇帝的職權）。這時，一些大臣提出把都城遷往南方，兵部侍郎于謙堅決反對，他說：「京城是國家的根本，如果朝廷一撤出，大勢就完了。大家難道忘掉了南宋的教訓嗎？」于謙的主張得到許多大臣的支持，太后決定叫于謙負責指揮軍民守城。
于謙一面加緊調兵遣將，加強京城和附近關口的防禦兵力；一面整頓內部，逮捕了一批瓦剌軍的奸細。同時，讓朱祁鈺定了王振的罪狀，他對朱祁鈺說：「王振是這次戰爭失敗的罪魁禍首，不懲辦不能平民憤。陛下只要宣佈王振罪狀，大臣們就心安了。」朱祁鈺聽了于謙的話，下令抄了王振的家，懲辦了一些王振的同黨，人心漸漸安定下來。
接著于謙等大臣請太后正式宣佈讓朱祁鈺做皇帝，被俘虜的明英宗改稱太上皇。朱祁鈺這才即位稱帝，這就是明代宗（又叫景帝）。不久，也先以送明英宗回朝為借口，大舉進犯北京。
于謙親自帶領兵馬出門迎帝，而且叫城裡的守將把城門全部關閉起來，表示有進無退的決心。並且下了一道軍令：將領上陣，丟了隊伍帶頭後退的，就斬將領；兵士不聽將領指揮，臨陣脫逃的，由後隊將士督斬。將士們被于謙的勇敢堅定的精神感動了，士氣振奮，鬥志昂揚，下決心跟瓦剌軍拚死戰鬥，保衛北京。
這時候，各地的明軍接到朝廷的命令，也陸續開到北京支援。城外的明軍增加到二十二萬人。城外的百姓也配合明軍，跳上屋頂牆頭，用磚瓦投擲敵人。經過五天的激戰，瓦剌軍死傷慘重。
也先遭到嚴重損失，又怕退路被明軍截斷，不敢再戰，就帶著明英宗和殘兵敗將撤退。北京城保衛戰，取得了輝煌的勝利。
北京保衛戰的勝利，粉碎了瓦剌軍想奪取北京的野心，明王朝轉危為安。