十月，也先裹挟明英宗攻破紫荆关，直抵京师。此时有武将建议避敌锋芒，于谦认为不可，他说国家破亡在即，必须当场痛击敌寇，方能增强士气，保全京师。于是他调兵遣将，将二十二万兵士合理分散安排在京城的九个门外，并自己带队亲自戍守一门，战前传下死令：临阵将领不顾部队先行退却的，斩将领。军士不顾将领先退却的，后队斩前队。
最终，所有将士都被他的精神感动，深知此战不胜，只有死路一条，所有人同仇敌忾，奋勇杀敌，也先被击溃，一路逃回塞外。战后，新皇帝论功，于谦当属第一，皇帝要重赏他，但于谦坚决推辞。之后于谦在北方加固城池，分兵驻守，操练兵团，也先几次来袭都没有占到便宜，眼见无机可乘，就放回了被俘虏的明英宗朱祁镇。
于谦为人性格刚强耿直，黑白分明，清廉无私，乱局稳定后，很多大臣开始花天酒地，大修宅院，出行衣甲鲜明，前呼后拥，于谦则自做官以来都是官服一套，瘦马一匹，同僚们都认为他是为博得好名声才这样做。
