于谦的傲然正气，屡遭王振嫉恨。王振曾经指使人诬告于谦，关进监牢，要判他死罪。山西、河南官民得讯，纷纷联名上书朝廷，请求释放于谦。王振慑于民望，只得宣布他无罪，官复原职。后来，于谦调赴北京，担任兵部侍郎。
英宗亲征前，于谦极力谏阻，未被采纳。当下，他反对南迁、力主坚守的意见得到跫爸诔嫉脑尥。当时，京师的精骑劲旅在土木堡覆没后，所剩十万多人大多为老弱病残之辈。面对危局，于谦经跖准将两京、河南的备操军，山东、南京沿海的备倭军，江北及北京诸城的运粮军，全部调往京城。他亲自筹划部署，加强防守，人心才稍安定。跎任于谦为兵部尚书，委以抗战全部责任。
在朝廷主战派的强烈要求下，招致奇耻大辱的罪魁祸首王振被抄家灭族，王振侄儿王山等爪牙被愤怒的官员打死在殿廷上。主战派进而提出，国家处于生死存亡之际，须有较为明智的成年皇帝。众臣联名上疏，请跫椿实畚弧Ｍ聊颈变后一月，皇太后同意朱祁钰即位，是为景帝（代宗）。遥尊朱祁镇为太上皇，改明年为景泰元年。景帝登基，当时具有积极的政治意义。也先俘获英宗时，原以来奇货可居，想利用英宗要挟明朝割地赔款，不料明朝又立了一个皇帝，手中的王牌变成了一张废纸。
根据敌我双方军事力量的对比，于谦估计，也先定然不会罢兵。不出所料，九月，瓦剌军队已在围攻宣府，步步逼近北京。一些边关守将纷纷弃关逃跑。于谦面对危局，首先提拔重用坚持主战的大臣，分遣驻守居庸关、紫荆关等隘口要塞。接着，又赦免一批虽犯有罪，但很有军事才能的人，以补充率兵将领，让他们戴罪立功。兵力不足，他号召“军民报效杀敌”，从民间广招壮士；武器不够，令工部日夜锻造，同时下令从南京调拨武器。短短月余，便征兵二十余万，调入大批武器粮食。于谦还下令严肃军纪，明令立功受奖，逃亡受罚，于是士气大振。京城的东直、西直、德胜、安定、朝阳、阜城、正阳、崇文、宣武九门，都分布重兵把守。在于谦的努力之下，北京城森严壁垒，众志成城。
十月初，也先挟持英宗，率军大举进犯中原，声称要夺回“大都”，企图逼明朝南迁京城。瓦剌军队兵强马壮，来势凶猛，尽管明军早有准备，但终因弱不敌强，紫荆关、白羊口等要塞关隘相继被攻破。也先挥师入关，直指北京城。强敌兵临城下，明朝危在旦夕。面对强敌，主将石亨主张尽闭九门，坚壁以避敌锋，其他将领也随声附和。于谦力排众议，正言厉色道：“决不可灭己志气，长敌威风，只有和也先正面交锋，才能挫其锐气！”他亲自披甲持枪，陈军德胜门外，迎击瓦剌军主力。于谦身先士卒，临危不惧，极大地鼓舞了军民士气。
十月十三日，瓦剌军包围北京，主攻德胜门。他们把英宗放置在德胜门外，让明军主将亲眼目睹，企图以此要挟明军放下武器。这厉害的一招并没有使于谦退却，于谦针锋相对地提出：“社稷为重，君为轻！”也先见手中的王牌完全失灵，就下令攻城。
北京保卫战开始了。在德胜门指挥的于谦令总兵石亨率兵伏于民间空屋，又命一小股骑兵为先锋，跃马直冲瓦剌军。接着，佯装败退。也先见明军败下阵来，立即指挥千军万马发动总攻。隐藏在城楼之上的神机营，按照于谦命令，待敌军迫近，突然发射火炮，一团团火球呼啸着直射敌群，瓦剌军死伤无数。石亨乘机率伏兵杀出，截断也先退路。明军前后夹击，瓦剌军损失惨重。也先匆忙率军折向西南，企图从西直门攻入北京城。早已守候在西直门的都督孙镗见敌军来到，立即率军迎战，两军相遇，短兵相接，展开大搏斗，双方伤亡惨重，胜负难分。西直门城楼上的明朝官员见自己军队出战不利，赶紧击鼓放炮，为孙镗助战。石亨此时也领兵从北面赶来参战，瓦剌军被明军团团围住，被打得大败。当明军与瓦剌军激战之时，土城老百姓也纷纷爬上屋顶，以砖石为武器，铺天盖地般投击敌人，喊杀声震天动地。以后数日，也先虽几次发动攻城，都因士气低落，军心不稳，每战皆败。也先本想挟持英宗，逼明朝城下议和，捞取金银财物，岂料一个子儿未捞到，反而折损了许多人马。又听说明朝各路援兵快到，恐被切断归路，于是，又押着英宗匆匆撤围西去。于谦指挥明军乘胜追击，夺回瓦剌军沿途掳获的许多百姓和财物。
北京保卫战取得了辉煌的胜利。
于谦立下大功，景帝赐他一座豪华府第，可于谦坚辞不受，他说：“时下国难当头，我怎能贪图个人享受？”景帝深为感动。
明朝边疆和京师力量的增强，使也先无隙可乘，而明朝又识破瓦剌以英宗相要挟的阴谋，拒绝议和，也先无计可施，认为留着英宗反成累赘，为恢复与明朝的互市，也先在景泰元年（1450年）八月将英宗送回北京。在中国历史上，汉族皇帝被外族掠去，又无条件送回，这是首次。英宗回到北京后，当个名誉太上皇，幽居南宫。
景泰八年（1457年）正月，景帝大病，卧床难起。大臣徐有贞、石亨趁机发动政变，又将英宗扶上皇帝宝座。英宗复辟后，废景帝仍为酢＠史上称这次宫廷政变为“南宫复辟”。病中的景帝被迁到西宫，没过几天便死去。有人说是被害死的。
英宗复辟成功后，帮助复辟的徐有贞、石亨都曾受到于谦斥责，便趁机打击报复。他们诬蔑于谦阴谋迎立襄王（英宗叔父）的儿子为太子，定为“谋逆”死罪。英宗本来认为于谦有功不忍杀害，徐有贞阴毒地说：“不杀于谦，今日之事无名。”于是英宗意决。
于谦本人被害，家人发配边地充军。抄家时，“家无余资，萧然仅书籍耳”。原来，于谦平时生活俭约，居室仅能遮风蔽雨，别无长物。在那多事的岁月，他宵衣旰食，常常寝于值房不归家，是真正的铮铮汉子，耿耿忠臣。正如他生前抒怀诗所言：
碎骨粉身全不惜，要留清白在人间。