兵部尚書鄺埜一再要求馳入居庸關，以保證安全，但王振不準。土木堡地勢高，無泉缺水，土木堡之南十五里處有河，被瓦剌軍佔據，將士飢渴難耐，挖井二丈仍無水。隔日瓦剌軍隊包圍土木堡。也先遣使詐和，並主動撤離，以麻痹明軍。英宗不疑有詐，遣曹鼐起草詔書。王振下令移營就水，當明軍大軍移動時，飢渴難忍的軍士一哄而起，奔向河邊，人馬失序，瓦剌軍趁機發動攻勢。
明軍只得倉促應戰，英國公張輔，泰寧侯陳瀛，駙馬都尉井源，平鄉伯陳懷，襄城伯李珍，遂安伯陳壎，修武伯沈榮，都督樑成、王貴，尚書王佐、鄺埜，學士曹鼐、張益，侍郎丁鉉、王永和，副都御史鄧棨等，皆戰死，明英宗盤而坐，不久被俘，王振被護衛將軍樊忠用大鐵錘所殺，樊忠不久亦戰死。
此役明軍死亡過半，大量輜重盡爲也先掠奪，只有大理寺右寺丞蕭維楨、禮部左侍郎楊善、文選郎中李賢等數人僥倖逃出。
正在明軍爭相亂跑之機，瓦刺伏兵四起，明軍潰敗。
英宗突圍無望，索性跳下馬來，面向南方，盤膝而坐，等待就縛。不一會兒，瓦刺兵衝上來，一個士兵上前要剝取英宗的衣甲，一看他的衣甲與衆不同，心知不是一般人物，便推擁着他去見也先之弟賽刊王。
賽刊王在盤問英宗時，英宗反問道：“你是誰?是也先，還是伯顏帖木兒，或者是賽刊王。”賽刊王感到英宗說話的口氣很大，立即報告也先，也先派遣留在瓦刺軍中的明朝使者去辨認，才知道他就是英宗。
