兵部尚书邝埜一再要求驰入居庸关，以保证安全，但王振不准。土木堡地势高，无泉缺水，土木堡之南十五里处有河，被瓦剌军占据，将士饥渴难耐，挖井二丈仍无水。隔日瓦剌军队包围土木堡。也先遣使诈和，并主动撤离，以麻痹明军。英宗不疑有诈，遣曹鼐起草诏书。王振下令移营就水，当明军大军移动时，饥渴难忍的军士一哄而起，奔向河边，人马失序，瓦剌军趁机发动攻势。
明军只得仓促应战，英国公张辅，泰宁侯陈瀛，驸马都尉井源，平乡伯陈怀，襄城伯李珍，遂安伯陈埙，修武伯沈荣，都督梁成、王贵，尚书王佐、邝埜，学士曹鼐、张益，侍郎丁铉、王永和，副都御史邓棨等，皆战死，明英宗盘而坐，不久被俘，王振被护卫将军樊忠用大铁锤所杀，樊忠不久亦战死。
此役明军死亡过半，大量辎重尽为也先掠夺，只有大理寺右寺丞萧维桢、礼部左侍郎杨善、文选郎中李贤等数人侥幸逃出。
正在明军争相乱跑之机，瓦刺伏兵四起，明军溃败。
英宗突围无望，索性跳下马来，面向南方，盘膝而坐，等待就缚。不一会儿，瓦刺兵冲上来，一个士兵上前要剥取英宗的衣甲，一看他的衣甲与众不同，心知不是一般人物，便推拥着他去见也先之弟赛刊王。
赛刊王在盘问英宗时，英宗反问道：“你是谁？是也先，还是伯颜帖木儿，或者是赛刊王。”赛刊王感到英宗说话的口气很大，立即报告也先，也先派遣留在瓦刺军中的明朝使者去辨认，才知道他就是英宗。
