皇帝朱祁镇在亲军护卫下驻跸土木堡。这里，没有险障阻挡，没有天险遮蔽，更没有泉水和丰厚草木，正是敌骑险冲之地。第二天，即8月14日，大军刚准备起行，瓦剌军杀到。形成包围圈，一重重逼近。大军困在土木堡，不敢移动。被围连续两天两夜，将士和马匹没有饮水，又饥又渴。王振命令禁卫军就地取水，但深挖两丈，仍不见出水。而距此地向南十五里便有一条河，但此河已被瓦剌军占据。
瓦剌首领也先觉得时机成熟了，便指挥瓦剌军分两路，沿麻谷口两侧向明军发动攻击。守护谷口的明军都指挥郭懋统率饥渴难耐的禁卫军将士英勇阻击四昼夜。瓦剌军越战越多，也越杀越勇，吃饱喝足以后轮番攻击。守护谷口的明朝官军死伤惨重，渐渐支持不住。此谷口一开，皇帝和他的侍卫亲军便如瓮中之鳖，只有坐以待毙。
8月15日，瓦剌军派遣使者持书面见皇帝讲和。皇帝朱祁镇心神甫定，信以为真，立召学士曹鼐草敕讲和书，并派遣两位通事随瓦剌军使者同去。王振以为和议已定，下令立即传示三军，起驾移营。逾越堑沟行军，回旋之间，队伍大乱，兵器、仪仗扔得遍地都是。皇帝车驾南行不到三四里，瓦剌骑兵从四面八方展开了全面攻击。明朝禁卫军一触即溃，将士们争相逃命。兵败如山倒，势不能止。
