明朝五十万大军在土木堡全线崩溃后，皇太后宣布由郕王朱祁钰监国（就是代理皇帝的职权）。这时，一些大臣提出把都城迁往南方，兵部侍郎于谦坚决反对，他说：“京城是国家的根本，如果朝廷一撤出，大势就完了。大家难道忘掉了南宋的教训吗？”于谦的主张得到许多大臣的支持，太后决定叫于谦负责指挥军民守城。
于谦一面加紧调兵遣将，加强京城和附近关口的防御兵力；一面整顿内部，逮捕了一批瓦剌军的奸细。同时，让朱祁钰定了王振的罪状，他对朱祁钰说：“王振是这次战争失败的罪魁祸首，不惩办不能平民愤。陛下只要宣布王振罪状，大臣们就心安了。”朱祁钰听了于谦的话，下令抄了王振的家，惩办了一些王振的同党，人心渐渐安定下来。
接着于谦等大臣请太后正式宣布让朱祁钰做皇帝，被俘虏的明英宗改称太上皇。朱祁钰这才即位称帝，这就是明代宗（又叫景帝）。不久，也先以送明英宗回朝为借口，大举进犯北京。
于谦亲自带领兵马出门迎帝，而且叫城里的守将把城门全部关闭起来，表示有进无退的决心。并且下了一道军令：将领上阵，丢了队伍带头后退的，就斩将领；兵士不听将领指挥，临阵脱逃的，由后队将士督斩。将士们被于谦的勇敢坚定的精神感动了，士气振奋，斗志昂扬，下决心跟瓦剌军拼死战斗，保卫北京。
这时候，各地的明军接到朝廷的命令，也陆续开到北京支援。城外的明军增加到二十二万人。城外的百姓也配合明军，跳上屋顶墙头，用砖瓦投掷敌人。经过五天的激战，瓦剌军死伤惨重。
也先遭到严重损失，又怕退路被明军截断，不敢再战，就带着明英宗和残兵败将撤退。北京城保卫战，取得了辉煌的胜利。
北京保卫战的胜利，粉碎了瓦剌军想夺取北京的野心，明王朝转危为安。