土木堡之败发生在正统十四年（1449）八月十五日，正好是中秋节那天，当时北京还正在过节，还没知道什么。但是两天之后，全军覆没、皇帝被俘北行的消息便传来了。这个消息有如晴天霹雳，使得京畿一带民情大乱。凡是有人从征的人家，都极为悲痛，想要从军，为亲人报仇。还有些人家，也和他们一样，想着要挺身而起，抵抗也先来犯。但是也有些人只想逃避，又不知应当躲向何方。朝中的大小官员也都极为惊慌，他们很是诧异，五十万大军，怎么一下子就完了，并且还把皇上也给丢掉了呢！他们之中很多人觉得，丢了皇上比全军覆没还要可怕。败讯传来，当时留守在京的郕王朱祁钰，一得到这个消息，便立即将朝中诸臣都召集起来，和他们商议。大臣们在听到天子蒙尘（即天子蒙难）时，都呼天号地、相对痛哭，却没有人说到应付当时情况的办法。最先说到当前情况的是侍讲徐珵，他是个读书很多、并以多识多能闻名于时的人，他在天文、地理方面研究得最为精深，另外在阴阳方术等方面也极有研究。徐珵的发言首先提到了历数、星象，他说日来天象凶险，大不利于北方，只有向南迁都才可以避开凶危，因此他主张即行南迁。徐珵的话还没说完，兵部左侍郎于谦便厉声大呼：“言迁都者，可斩也！”于谦接着说出了他的看法，他以为京师乃天下之根本，是决不可轻动的，一动则大事去矣！宋时的南渡，就是个现成的榜样。赞同于谦意见的人一时很多，包括大太监金英、吏部尚书王直，还有身兼礼、户两部尚书的胡(左氵右荧)等，他们不仅赞同于谦，同时也都严厉地叱责了徐珵。迁都既不可行，话题自然转到了守城，因为瓦剌获得了那样的大胜，即将乘胜前进，来窥北京，已是尽人皆知、无可避免的事了。
说到守卫京都，众人的眼光都不约而同地转向了于谦。当时于谦虽然只是个兵部左侍郎，但他的饱学精干却是众所周知的。随军从征并在土木堡遇难的兵部尚书邝埜，在先便曾多次称道于谦，认为自己的才干远不及他，每有要事，总要认真向于谦请教。邝埜去后，兵部的事务便都落在了于谦的肩上，他对各处的军情了解得也更清晰了。所以说到保卫京都，大家便都盯住了他，认为只有于谦才可当此重任，一切都该先听他的。那时的阁臣陈循以及老臣胡(左氵右荧)、王直等人，官阶虽说都在于谦之上，也都衷心赞同，并无他意。
土木堡兵败、天子蒙尘的消息传到了宫中，也与在外廷一样，引起了很大的震动。其中受到最大震动的首推孙太后。她不仅受惊最重，而且忧虑也最多。她不断地焦虑着，苦苦地盘算如何才能保住她和明英宗的利益。她想，最好是能把皇位替明英宗保住，朱祁镇保住了皇位，她这皇太后的位分也就稳住了。她首先想到，明英宗临去出征时，给郕王定下的称号是留守。所谓“留守”，应是有个皇帝在外时才能有的一个称号。留守要管的事情不多，不过留在后方，办一些皇帝留下来的事而已，一切都还要那个在外面的皇帝来掌管。在所有的留守中，实际比起来，又以郕王朱祁钰这一次的留守为最差，管的事也最少，因为明英宗朱祁镇几乎已经把整个政府都带在了身边，什么事他都在外面办了。可是如今变了，外边的皇帝已经被俘，什么事都全堆到郕王这个留守的身上来了！他名不符实，不会生怨吗？孙太后觉得郕王一定会生怨，所以赶紧传旨命郕王改称为监国。监国是在皇帝不能理事时，可以代理朝政的。孙太后想，朱祁钰得了这个称号，名实俱当，应该可以免生异心，不会窥伺皇位了。但是保留住了皇位，孙太后还怕有什么闪失，在八月二十一日，她又下诏，把明英宗朱祁镇的长子朱见深立为皇太子，她觉得如此一来这皇位就更巩固，将来朱祁镇如能回来，皇位自然仍是他的，即或他回不来了，皇位也不会留给别人，还是稳稳地，落在他儿子的手里。布置下了这么周全稳妥的两手，孙太后极为得意，她想这一来朱祁钰不会格外生心了。
郕王朱祁钰初时确实没有格外生心想到什么别的事，土木堡的消息一到他就忙起来，忙得什么都顾不上。孙太后把她那两件安排很轻易地就办下来了，正是由于这个。最让郕王着忙的有两件大事，一件事是，他得尽心关注京畿一带的防务；另一件事则是他要清查王振专擅误国的罪行，还要惩办王振的党羽。
关于防卫也先来攻的事，郕王虽极关心，但负担还不太大，他和群臣都把这副担子交给了于谦，主要的事全要由于谦来决定。于谦自己也觉得责无旁贷，只有勇敢地承担起来。但这实在又是件极为困难的事，因为王振上次出兵，出于多多益善的想法，把京畿左右的兵员、军资等项早已抽调一空，又在外面全丢掉了。如今想再从这里重兴军旅，而且要尽快地重建起来，实在难以办到。若只靠那些上次没有带走、留守下来的部队，看来真是虽有如无。那都是些选剩下来的老弱残兵，装备也差，不过是做个样子而已。于谦摆出了实际情况和大家详商，订出了即应实行的六项措施。首先是应该尽快把京中现有的军兵全派到通州去，把存在那里的仓库中的军资武器以及粮食等，全都赶着运回北京城里，同时还要立即发给所有的官兵半年以至一年的饷禄，安定军心。其次要把原在两畿（北京、南京），以及山东、河南等处作为防御倭寇并且兼运粮草之用的诸军，都调来保卫京师。同时还要把正在沙县讨伐土寇的宁阳侯陈懋也尽快召回。第三，要告知京郊居民各项实况，并令其全部迁入城中，以资守卫。此中如有愿入伍从军者，当从优给予粮饷。第四，侦事人员严密侦防，肃清京城内外各类敌探。第五，从土木堡逃回的所有官兵一律赦罪，仍令各自报名归入守城诸军，从事操练，并各给予服装赏银。第六，加固城垣防御设施，从速赶造军器，并应命令南京军库，尽速将库中所存军器三分之二，北上运抵京师。这六项办法商定后，于谦立即交由属下分头去办，他自己则统筹全局，随时陈告郕王。于谦还将各种情况随时奏知孙太后，使她可以安心。
严惩王振及其党羽，是在城防问题之后才提出来的，人们对于王振，原来已是愤恨之至，土木之变的消息传来后，人们更是纷纷议论，认为王振就是这件事的罪魁祸首，但仍只是愤怨而已，却还没有爆发，点起这个导火线来的，却是王振的心腹爪牙马顺。马顺原本是锦衣卫镇抚司衙门里的一名指挥使，他早就存心想巴结王振，在王振把手伸进镇抚司衙门里面时，马顺就特别为王振出力，凡是王振想坑陷、谋害的人，马顺都赶着替他去办。马顺心毒手辣，干这类事极为残酷，因此王振对他很是赏识，很快就已把他视为心腹，马顺仗势横行，比以前也更加凶狠。土木之变的消息传来，人人痛愤，马顺倒给吓住了，比以前着实老实了不少，在人们痛骂和议论王振时，他也强忍着不敢出面争论。一次，他在殿上值班，恰又碰上了有人疏论王振，有个人在读着疏文，另一些人听到恨处，不由伏地而哭，纷纷要求郕王把王振全家处斩，以平民愤。郕王听着他们的话，一时不知如何是好，几次挥手，命众人且去。马顺以为郕王是不耐烦，误以为郕王也和他一样厌烦这些人的啰唆，已经快冒火了。马顺是个惯于拍马、最爱仗势逞威的人，为了讨好郕王，再行竖起自己的威风，他一面追着那些被挥退的人，一面呼叱、推搡他们，赶他们快走。他这个意外的举动，激怒了憋了一肚子气的人们，到得发现这人原来竟是可恶的马顺，更如火上浇油，怒到极点。这些人中的户科给事中王竑，原是个极豪迈的人，他冲过去，揪住马顺的头发，骂道：“奸贼！你也就该死，还敢如此么！”他边骂边打，还一口咬下了马顺的耳朵。众人也极恨马顺，被王竑一引，不由哄然而起，纷纷扭住马顺殴打。在众人的拳足交加之下，马顺很快便被打得血肉横飞，死于非命。
马顺是在左顺门处被围殴致死的，众人打死了他，意犹未足，又一同涌了回去，还要抓王振的余党。这里离正殿不远，众人打斗马顺时的喧闹声早已惊动了郕王，忽然又见人们都大呼着涌了回来，不觉大惊失色，忙向殿后躲去。于谦那时正在郕王身边，他一面劝郕王不必惊怕，一面向众人迎了上去，奋力阻挡住他们。这时原本在郕王左右的大太监金英也从后面赶来，帮助于谦阻止众人，并问他们想要干什么。众人齐声呼喊着内监毛贵、王长随二人的名字，说他们也是罪不容诛的王振的党羽。郕王得报后，立命把毛、王两个内监也捆送出去。众人得到这二人，把他们也拖向左顺门处，在那里又是群起奋殴，把毛、王二人也都打得肉如泥烂，一命呜呼。这场在左顺门处一连殴毙三人的事，后来便被称为“左顺门事件”，左顺门竟也成了可以聚众除奸的去处，在那里聚众把众人皆曰可杀的奸人打死，可以循例不予治罪。明代的法律原是极重先例的。
在这次的暴乱里，于谦为了力阻众人，出力最多，事后，他的袍袖都被扯得稀烂，几至不能蔽体。郕王自从和于谦时常议事，便对他的识见极为钦佩，如今见到于谦这样奋不顾身，更觉钦佩，越发感到保卫京都实非此人不可！早在郕王初被任为监国时，他便已将于谦升任兵部尚书，使其可以方便行事，于谦受到这样的重视，干着也更尽心竭力了。
于谦认为，也先既将明英宗俘获，入侵时定会挟持着明英宗到处去诈关，为了免遭此患，他曾特请郕王以儒家“社稷为重，君为轻”的话，晓谕守边诸将：如果瓦剌挟持着御驾前来叫关，决不可以轻出；如遇诱使出外接驾，更是不能轻动。总之，务要尽力坚守，决不为已经蒙尘了的天子而轻动。那时在朝的诸臣，主要有：阁臣四人，首辅陈循、次辅苗衷，另外还有商辂和彭时二人。商、彭二人都是在土木之变后才被推入阁的。自马愉、曹鼐先后被推入阁以来，明代开始了非甲科不得入阁习例，在这个习例开始的初期，似更着重于推状元入阁，像最初的马愉和曹鼐二人，便都是状元，而如今的四个阁臣，也有三人都是状元，首辅陈循是永乐十三年（1415）乙未科的状元，商辂是正统十年（1445）乙丑科的状元，彭时要比商辂晚一科，他是正统十三年（1448）戊辰科的状元。在这三位状元阁臣中，商辂还是明代唯一一个连中三元的状元。除这四位阁臣之外，在朝的重臣还有，年高德重，身兼礼、户二部尚书的胡(左氵右荧)和吏部尚书王直二人。王直论年资虽然比胡(左氵右荧)差不了多少，但是他端毅敢言，依例六部又以吏部为首，所以诸臣言事，往往要推王直领头，他俨然已是个朝堂上的领袖人物。这些人也都是极佩服于谦的，在左顺门事件之后，更增重了他们对于谦的佩服，王直就曾以叹服的口吻向于谦道：“国家正赖公耳，今日虽百王直何能为！”
然而在暗中反对于谦的人却也不少，这些人以孙太后为首，以下则有皇后钱氏，在太后和皇后宫中活动着的心腹宦官，以及属于她们那一方的勋戚。另外，一直依附着王振的朝臣和宦官，也是极力反对于谦的。这些人都很为朱祁镇的皇位担忧，他们生怕于谦把朝政搞好了，将来会更进一步把皇位也夺了过去，奉献给郕王。怀有这样的心思，使得他们对于朝中诸事，不论黑白，都要设法阻挠，并想制造纷乱，使朝中诸人都不安于位，免得会有人想要拥立新帝。但他们的行为所导致的结果，却适得其反，众朝臣几乎都觉察到了这些人的反侧行为，认为对朝政极为不利。他们以王直为首，已经多次陈请郕王，要郕王早登大位，以免有人怀有二心，挑动是非。于谦也深同此意，他觉得，为了减少办事阻碍，郕王还是即位为是。郕王虽然一直忙着，无心他顾，但是他在被任为监国之后，紧接着就看到朱见深被立为皇太子，他早已察觉到了孙太后的居心，不觉很为不快，不过当时他既事忙，又未知众意如何，没有加以理会。今经各方劝进，早已跃跃欲动。不过依照理应三推三让的旧习，他总表示谦逊。后来于谦说到“臣等诚忧国家，非为私计”这些话时，郕王觉得事机已熟，才于九月初六日即位为帝，并定明年为景泰元年，遥尊明英宗朱祁镇为太上皇帝，又尊孙太后为上圣皇太后，而尊他自己的生母吴氏为皇太后。郕王朱祁钰即位为帝，原是孙太后最担心、最害怕的事，因为那样一来，她所苦心经营的一切就都成了泡影。但是，在土木之变以后，她对朝权已失去了控制，忽有此变，她也只能干看着，无能为力。最使她暗自怀怒的是，原来地位和她相差很远的吴妃，现在也成了太后，与她竟地位相当，平起平坐了。虽然她在太后之上加有尊号，好像比吴太后要稍有不同，但那不过是个虚名，吴妃是个实际上的皇太后，比她可又强了！和孙太后心意相同的，还有朱祁镇的皇后钱氏，她原是身居乾清宫中的，唯一的正牌皇后，如今却成了过时的皇后，还要离宫别居，把乾清宫让给原来只是个郕王妃的汪氏去住了。如今还没有被触动的，只有皇太子朱见深一个人了，但他是否还能安于其位，却也毫无把握。但是这也成了孙太后仅有的指望。她一面在暗中多方设法，以求能把朱见深这皇太子的地位保住，一面在暗中派指挥佥事李锋去瓦剌见明英宗，把郕王已经即位为帝的事告诉他，并设法让他们母子能取得联系。
朱祁钰即位为帝之时，瓦剌即将大举入侵的消息已经哄传于都下，他们所举起的“求大元一统天下”的旗号，也已到处有人在悄悄议论，看来，他们来打北京已是定而无疑的事了。朱祁钰这位新天子深深感到，他的首要任务便是收拾人心和努力备战。要激励人心，他觉得最好便是严惩王振的余党，以释民愤。他首先便把王振的从子王山押去市曹，斩首示众。然后又把王振的族人也都一一拿获，并都予以正法，真是做到了“无少长皆杀之”的地步。王振的党羽自然更是在被清除之列，陆陆续续地被捉获正法的，也已不少。在惩恶以平民愤之外，景帝朱祁钰还亲自带头隆重祭奠在宣府和土木堡等处阵亡的将卒，并派出人去，要他们尽力设法掩埋那些被丢在路边的遗骸。由于边关的情况越来越急，景帝将给事中孙祥与郎中罗通都升为右副都御史，命他们分别到紫荆关和居庸关去，做那里的镇守。他又派出十五名御史，让他们到畿内、山东、山西、河南等处去募兵。这些人先后募集到二十二万人，连同旧有的军兵，在人数上已稍可观，所苦的是军器甲胄等项都极短缺，最初，只有十分之一的人可以分到武器，随后虽然不分昼夜地赶造，又将南京武库中的军资都赶运来京，但军器甲胄仍显不足。在用人上，于谦举荐久经战阵的石亨、杨洪、柳溥等人为将帅。其中的石亨就是在大同战败逃回来的。那时作为大同监军的宦官郭敬，也已逃回了北京，但因他是王振的党羽，逃回来后仍被推问，并且判了斩刑。石亨却因合于“败后逃归者不问”那一条，重又带起兵来。
到了正统十四年的九月下旬，也先认为一切布置都已就绪，便又开始驱军入侵。他还是兵分三路：西部是从甘肃边界向东进犯；东路则用三万余人，从辽东进军，向西深入；中路由也先自己带领，被他俘获的明帝朱祁镇，也被挟持在这一路中。这时也先已经知道，在北京留守的郕王朱祁钰已经即位为帝，并且遥尊他的哥哥朱祁镇为太上皇帝，所以他才到达大同，便命同样被他俘获的太监喜宁和通事指挥岳谦二人，一同到大同东门那里去叫关，说也先此来，是要敬送上皇回京复位，叫城中的守将赶快开关出城，率众来迎接上皇。大同守将早已得到了“即便是以前的天子到来，也绝不可轻出”的戒谕，通事岳谦又暗示他们切不可开关，所以也先虽然挟有上皇，却也没能把大同城门赚开。原来，也先已将所有和明英宗同时被俘的人都带来了，这些人被俘后的表现好坏不一，为数最多的是心怀本朝，却又畏惧瓦剌，不敢不顺从他们的一类，像通事指挥岳谦，就是属于这一类人中的一个。和岳谦同来的那个喜宁，却是被俘人中表现最坏的一个。喜宁原是个在内廷供职，极受朱祁镇宠任的太监，他常随侍在明英宗的左右，所以被俘时他也在其中。照说明英宗那样待他，他即便不敢对被俘的天子再为尽心，也应不背叛天子才是。但这个喜宁实在是个见异思迁、惯于卖身投靠的人，才一被俘就投靠了也先，把他所知的朝中诸事，都谄媚地奉献给了也先。他还为也先献策，为也先筹划出一条最迅捷的、打入北京的方法。也先得到了个像喜宁这样的人，当然格外高兴，立即便把喜宁视为亲信，待他竟如久在瓦剌为官的人一般。居处等与所有的被俘人员，包括明英宗朱祁镇在内，都有很大的差异。喜宁还揽下了监视明英宗及其左右的任务，不断把他们的各种情况向也先报告。这次去叫关，本来只派岳谦一人前往已经够了，之所以还要派上喜宁，便是要他代为监视岳谦，免得岳谦会捣鬼。
在明英宗被俘以后，对明英宗最为关切、竭尽全力来保护他的共有二人，那就是锦衣卫校尉袁彬和作为通事的蒙古人哈铭。之前，袁彬不过是个极平常的校尉，仅仅是站班护卫天子的许多校尉中的一员而已，没有什么特别的机会，他连个能和天子搭话的时候都难得有。在和皇帝一同被俘后，他仍执行自己的职责，形影不离地保卫着这位蒙尘的天子。那时护卫着这位皇帝的人已经极少，所以他和这位天子便不断有了说话的机会，很快，他竟成了和明英宗可以无话不谈的知心人了。北地天寒，入秋后已经很冷，瓦剌拨给他们居住的氈帐已很破旧，不足抵御风寒，为了使明英宗可以睡得暖些，袁彬便来和明英宗同睡，用身子为他添些暖气，还常常以自己的胸胁为明英宗暖足。哈铭是专为明英宗向瓦剌人传话的人，他极忠于职守，日夜不离地守在明英宗左右，以备随时能为他传话。被俘后，明英宗常愁容满面。为了替明英宗解愁，哈铭便和袁彬相约，故意在明英宗面前说些笑话，做些逗笑的动作，让这位愁容天子也能常常破愁为笑。在被俘期间，他们有事总是三人共议，择善而行。袁彬和哈铭简直成了明英宗的参谋和伙伴。叛卖了明英宗的喜宁，和他们对照着也许有愧，所以最为忌恨袁彬、哈铭二人，多次向也先说过这二人的坏话，若不是明英宗多次营救，这二人早被杀了。一次，也先听了喜宁的谗言，又要杀这二人，已经绑了出去，就要开刀了，明英宗及时赶到，爬在他们身上，要和他们共死，才解救下了袁、哈二人。在那段苦难的时间里，袁彬和哈铭已经成了和明英宗呼吸相关、不可或离的人。
也先没能赚开大同的城门(1)，便舍之而去，转而去攻紫荆关。紫荆关的守将已在上次接战中阵亡，派来接替他的右副都御史孙祥才来到那里不久，指挥、调动还很生疏，他在紫荆关只坚守了四天，关口便被攻破，孙祥本人也战死在那里。也先攻下了紫荆关，他那东、西两路的人马，也都先后赶来相会，于是合兵一处，直扑北京。
防守北京，于谦是众望所归的主帅，新天子朱祁钰最信赖他，于谦也慨以自任。他曾向景帝说：“军旅之事，臣身当之，不效则治臣罪。”也先挟上皇直奔京师而来时，计议中石亨曾说，最好是敛兵入城坚守，外间坚壁清野，敌军久屯城下，毫无所得，士疲粮尽，自当退去。于谦不以石亨之议为然，他觉得那么做太显软弱，不足以振奋尚未兴起的士气，如今之事，应以鼓舞士气为先，只有迎头出击，才可使士气振奋，也才可稍挫敌人的锐气。他一面将已经集聚起来的二十二万人马点齐，分别命人率领，驻守在都城诸门之外，严阵以待。他在主要各门都派有专人负责，他派定，都督陶瑾负责安定门，广宁伯刘安负责东直门，武进伯朱瑾负责朝阳门，都督刘聚负责西直门，镇远侯顾兴祖负责阜成门，都指挥李端负责正阳门，都督刘得新负责崇文门，都指挥汤节负责宣武门，于谦自己与石亨和副总兵范广、武兴等人，则在德胜门外列阵，专等从正路而来的也先。分派已定，于谦又派人向宣府、辽东等处的总兵官，山东、河南、山西、陕西等地的巡抚等传布诏命，要他们尽快带领人马入援，以便内外夹击来犯之师。此外，于谦还负有总领之责，随时要到战事吃紧的地方督战。一切都安排妥当了，于谦便把兵部的一应事务都交给兵部侍郎关宁代理，让他把城门关闭，一心料理城内各项事务，以便自己可以专心退敌。于谦又向诸军宣布了一些临阵时的严令：临阵时，诸将中如有不顾其所部而先退者，杀那后退的将领。军队不顾其将而先退者，后队即杀前队。这种严令一经宣布，全军更为整肃，队伍也立见精神，虽说甲胄还不太周全，但士气实已高涨，所有军兵都有一种摩拳擦掌、专等杀敌的气氛了。
也先的先头部队最先到达的地方是京南的彰义门外一带，于谦命随他往来督战的都督高礼、毛福寿等人先迎上去应战。高、毛二人率众前往，第一仗便打垮了敌军，并擒获了一名军官。旗开得胜，通城都极为鼓舞，景帝也很高兴，他又命于谦再多选些精兵，驻在教场一带，遇到哪里紧急，便可赶往哪里接应。景帝又怕于谦忙不过来，还派了他亲信的太监兴安、李永昌二人，到于谦那里去，随时给他帮忙。