這一年十月，瓦剌軍很快打到北京城下，在西直門外扎下營寨。于謙立刻召集將領商量對策。大將石亨認為明軍兵力弱，主張把軍隊撤進城里，然后把各道城門關閉起來防守，日子一久，也許瓦剌會自動退兵。

　　于謙說：“敵人這樣囂張。如果我們向他們示弱，只會助長他們的氣焰。我們一定要主動出兵，給他們一個迎頭痛擊。”

　　接著，他分派將領帶兵出城，在京城九門外擺開陣勢。

　　于謙在城外把各路人馬布置好后，他親自率領一支人馬駐守在德勝門外，叫城里的守將把城門全部關閉起來，表示有進無退的決心。并且下了一道軍令：將領上陣，丟了隊伍帶頭后退的，就斬將領；兵士不聽將領指揮，臨陣脫逃的，由后隊將士督斬。

　　將士們被于謙的勇敢堅定的精神感動了，士氣振奮，斗志昂揚，下決心跟瓦剌軍拼死戰斗，保衛北京。

　　這時候，各地的明軍接到朝廷的命令，也陸續開到北京支援。城外的明軍增加到二十二萬人。

　　明軍聲勢浩大，戒備森嚴，也先發動幾次進攻，都遭到明軍奮勇阻擊。城外的百姓也配合明軍，跳上屋頂墻頭，用磚瓦投擲敵人。經過五天的激戰，瓦剌軍死傷慘重。

　　也先遭到嚴重損失，又怕退路被明軍截斷，不敢再戰，就帶著明英宗和殘兵敗將撤退。于謙等明英宗去遠了，就用火炮轟擊，又殺傷了一批瓦剌兵。北京城保衛戰，取得了輝煌的勝利。

　　于謙立了大功，受到了北京軍民的愛戴。明代宗十分敬重他。于謙家的房屋簡陋，只能遮蔽風雨，明代宗給他造一座府第，于謙推辭了。他說：“現在正是國難當頭的時候，怎么能貪圖享受呢？”

　　也先失敗后，知道扣住明英宗也沒有用處。就把明英宗放回北京。

　　于謙一心保衛國家，但是那個在北京危急的日子里主張逃跑的徐有貞，還有被于謙責備過的大將石亨，都對他懷恨在心，在暗地里想法報復。

　　英宗回北京后過了七年，也就是公元１４５７年，明代宗生了一場大病，徐有貞、石亨跟宦官勾結起來，帶兵闖進皇宮，迎明英宗朱祁鎮復位。歷史上把這件事稱作“奪門之變”。沒多久，明代宗就死了。

　　明英宗復位后，對于謙在他被俘流亡的時候，幫他弟弟即位稱帝，心里本來有氣，再加上徐有貞、石亨一伙在他面前說了不少誣陷的話，竟下了狠心，給于謙加上個“謀反”的罪名，把于謙殺害。

　　北京的百姓聽到于謙受冤被害，不論男女老少，個個傷心痛哭。人們傳誦著于謙年輕時候寫的一首《詠石灰》的詩：

　　“千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑。

　　粉骨碎身渾不怕，要留清白在人間！”

　　人們認為，這正是于謙一生的寫照。