也先入寇，英宗听信王振之言，御驾亲征，土木堡一役，明军溃败，英宗被俘。京师大震，有迁都南京之议，于谦力加阻止，决定战守。九月初六，郕王朱祁钰即皇帝位，是为明景帝，又称明代宗。以明年为景泰元年，遥尊英宗为太上皇。瓦剌首领也先挟英宗大举入犯攻北京，京城告急，景帝亟诏各地诸王遣兵入卫京师，命兵部尚书于谦提督诸营，将士皆受其节制，都指挥使以下不听从命令者可以先斩后报。于谦保卫北京，也先溃退，拥英宗北逃。京师之围遂解。
景泰元年（1450年）八月十五日，英宗还京，百官于安定门迎接。景帝迎拜英宗于东安门，又送英宗至南宫，大赦天下。
景泰三年（1452年）五月，皇太子朱见深（明英宗子）被废，立皇子朱见济（明景帝子）为皇太子。加于谦为少保，兼太子太傅。
景泰四年（1453年）石亨举荐于谦子冕为府军前卫副千户。于谦恳辞：“决不敢以子滥功。”仍不获准。回家勉励儿子“砥砺名节”，不辜负朝廷奖勉之意。十一月，皇太子朱见济亡故。于谦一品秩任期届满，例封四代。
景泰五年（1454年）时序失和，雨雪不降，有灾异象。于谦数次上疏请求罢职，景帝再三挽留。御史钟同、礼部郎中章纶请求