紧急关头，铁铉想出一招，制作大大的木牌，上面书写“太祖高皇帝”，挂到城墙之上。
如此一来，燕军的炮手担心打到太祖的牌位，不敢继续开炮。估计这一招让朱棣气得够呛，但是很管用，让守军得到了宝贵的喘息机会。
燕军攻打三个月，没能打下济南。此时，明将平安率领二十万大军奔向德州，准备截断燕军的后勤供应。朱棣接受姚广孝的建议，从济南撤军。
济南保卫战历时三个月，至此取得完胜。
建文帝闻讯大喜，大加赏赐，提拔铁铉做了山东布政使，再升兵部尚书。可惜，此后官军没能抵挡住燕军。
朱棣登基之后，铁铉被俘，押去见朱棣。铁铉背对着朱棣，坐在地上大声痛骂。朱棣让他回过头来，铁铉坚决不肯。
《明史》中说他被公开凌迟。《革除遗事》的说法就更惨，铁铉被割去耳鼻，但坚持不肯回身看朱棣一眼，最后被碎分其体，至死骂声方休。
铁铉死时三十七岁，老父老母被打发到海南安置，十二岁的儿子被发配，七岁的儿子被送去做匠人，两个人很快死去。
《王文恪公笔记》记载，铁铉有两个女儿，被送到教坊司为娼，两个人坚决不肯受辱。
后来有机会遇到父亲过去的同僚，二人写诗悲咏，姐姐写的是：“教坊脂粉洗铅华，一片闲心对落花。旧曲听来犹有恨，故园归去已无家。云鬟半绾临妆镜，雨泪空流湿绛纱。今曰相逄白司马，樽前重与诉琵琶。”
