正統十四年（1449年）七月，也先以為攻明時機成熟，以明廷刁難其貢使和毀棄婚約為由，傾全力分四路大舉攻明。命脫脫不花汗率東路攻遼東，知院阿剌率中路攻宣府（今河北宣化），另遣一部為西路，攻甘州（今甘肅張掖），自率精騎攻大同。七月十一日，也先率師進至貓兒莊（今山西陽高西北），擊殺大同參將吳浩。明廷聞敗，命大同總督宋瑛、駙馬都尉井源、總兵朱冕和左參將石亨各領兵萬人出陽和口（今陽高西北）抵禦。王振欲圖邊功，竭力慫恿英宗親征，企圖以勢嚇退瓦剌軍。十五日，英宗拒聽兵部尚書鄺埜、左侍郎於謙和吏部尚書王直等文武重臣再三諫阻，下令親征，並命其弟郕王朱祁鈺留守京師（今北京）。
同日，陽和口之戰，明軍又敗，宋瑛、井源、朱冕戰死，石亨敗逃大同，塞北城堡接連失陷。與此同時，阿剌部攻獨石口（今河北赤城北），破永寧城（今北京延慶東北），進逼居庸關。脫脫不花部圍攻鎮靜堡（今遼寧黑山西北），遭明軍抗擊，撤圍而去。
十六日，英宗和王振倉促率領大軍號稱50萬前往大同迎戰。十九日，在進軍途中，鄺埜等群臣屢請回師，均遭拒絕。二十三日，至宣府。二十四日，也先偵知明軍主力出征，且行陣如蟻，首尾難顧，遂佯裝畏懼，主動北撤，隱伏塞外，縱明軍兵驕，尋機待戰。二十八日，明軍至陽和（今陽高），目睹屍橫遍野，將士驚恐。八月初一，師至大同，王振不見瓦剌軍蹤影，急欲北進，炫耀兵威。這時，鎮守大同的太監郭敬密報王振，瓦剌兵勢甚銳，且大同以北各地明軍慘敗，若繼續北行，正中其計。王振遂定回師，命劉安為大同總兵、郭登為參將，鎮守大同，掩護主力東撤。初三，明軍開始按既定路線由蔚州（今河北蔚縣）經紫荊關返京師。軍行40裏，王振擅改行軍路線，令全軍折向宣府，經居庸關而返。將士輾轉宣府、大同間，饑渴疲憊。也先察知明軍易道北行，指揮混亂，斷定並非用計，立即改變設伏之策，發揮蒙古騎兵倏來忽往、靈活機動的特點，揮師突入長城，跟蹤追擊。十三日，追至宣府西側，一舉擊敗明軍後衛吳克忠、吳克勤部。聞明成國公朱勇和永順伯薛綬領兵4萬來援，又迅速轉兵，在明援軍必經之地鷂兒嶺（今河北涿鹿西北）設伏待機。
十四日下午，明軍主力退至四麵環山、水源缺乏的土木堡（今河北懷來東南）。其地道路不良，大軍機動困難。王振以輜重未至為由，下令大軍紮營等候。鄺埜認為追兵不舍，形勢危急，多次建議大軍速入懷來衛城，均被王振拒絕。鄺埜麵見英宗，奏請車駕疾驅入懷來，以保安全。王振怒斥鄺埜不知兵事，強令大軍紮營。當晚，瓦剌軍占領土木堡西北、西南要地，控製了堡南的唯一水源，對明軍形成包圍之勢。
十五日，也先遣使議和，行佯退之計，麻痹明軍。明軍斷水兩日，兵馬饑渴難熬，英宗和王振急欲擺脫困境，遂遣使往瓦剌軍營議和。王振下令全軍移營覓水，人馬爭路，相互踐踏，陣勢大亂。也先乘機指揮精騎從四麵入陣。明軍驚恐，指揮失靈，加之臨陣配發火器，不熟悉性能，未經幾戰即全軍大潰，死傷數十萬。英宗被俘，隨征將臣張輔、鄺埜等50餘人陣歿，王振被護衛錘殺。史稱“土木堡之變”。
明軍大軍麇集，輾轉於宣府、大同間，致將士疲憊；紮營於群山之中，不便機動；且輕信議和，鬆懈戒備，導致大敗，使明王朝一度危急。
此後，明王朝雖然擺脫了軍事危機，但在對蒙問題上，已處於被動地位。
兵家看點
塞外重鎮張家口，東望京、津，南通中原，北接內蒙古大草原，西連晉、甘、陝，戰略地位和交通位置十分重要。從地理位置上講，當時，從蒙古草原到內地有三條路可走：一是從烏蘭巴托出發，穿越渾善達克沙地邊緣，經蘇尼特左、右旗，商都、集寧，到達大同、太原。二是從烏蘭巴托出發，經阿巴嘎旗，穿越渾善達克沙地，再過多倫諾爾（今多倫）、沽源、獨石口到北京。還有一條路線是從烏蘭巴托出發，穿越渾善達克沙地，經太仆寺旗、張北進入張家口。第一條路，因途中有百裏沼澤，不久便無人再走。第二條路，因路途較遠，且多崎嶇山路，最終也沒能維持多久。而第三條路線具備了距離最近、道路狀況較好的優勢，故駝隊、車隊多走此路。所以，張家口自古就是北京的北大門，當之無愧的“兵家必爭之地”。
2.帝國的門戶——潼關
在中國的西北內陸，有一座以水得名的雄關，它地處陝西省關中平原東端，居秦、晉、豫三省交界處。《水經注》載：“河在關內南流，潼激關山，因謂之潼關。”潼浪洶洶，取名潼關，又稱衝關。潼關與函穀關互為犄角，地勢險要、易守難攻，是中國曆史上兩個最為強盛的王朝——漢、唐的重要屏障。