公元1449年七月，也先大舉進犯，王振慫恿明英宗親征，于謙和兵部尚書鄺埜極力勸諫，但明英宗不聽。
鄺埜跟隨明英宗管理軍隊，留于謙主持兵部的工作，待到英宗在土木堡被俘，京師大為震驚，大家都不知道該怎麼辦。
此時郕王監國，命令群臣討論作戰和防守的方略，侍講徐有貞說星象有變化，應當遷都南京，于謙厲聲說：
“提議南遷的人應當斬首！京師是天下根本，只要一動便大事去矣，難道不見宋朝南渡的故事嗎？”
于謙力主抗戰，得到吏部尚書王直、內閣學士陳循等愛國官員的支援，郕王肯定了他的說法，防守的決策就這樣定下來了。
當時京師最有戰鬥力的部隊、精銳的騎兵都已在土木堡失陷，剩下疲憊計程車卒不到十萬，人心惶惶，朝廷上下都沒有堅定的信心。
于謙請郕王調南北兩京、河南的備操軍，山東和南京沿海的備倭軍，江北和北京所屬各府的運糧軍，立即奔赴順天府，依次經營籌畫部署，人心遂稍稍安定。
隨後，于謙升任兵部尚書，全權負責籌劃京師防禦，郕王剛剛攝政朝議時，右都御史陳鎰上奏請求誅殺王振全族，廷臣一時紛紛響應。
朱祁鈺無法做決定，於是下令擇時改議，廷臣則抗議不依，此時王振黨羽、錦衣衛都指揮使馬順站出叱斥百官。
戶科給事中王竑突然帶頭在朝廷上猛擊馬順，眾臣紛紛跟隨，馬順當即斃命，一時血濺朝堂，而士卒亦聲洶欲誅。
郕王朱祁鈺看後大懼，欲起身離去，于謙擠到郕王身前，扶臂勸導道：
“馬順等人罪該誅死，打死勿論！”
眾人聽後方止，而此時于謙的袍袖已經裂開，在他退出左掖門時，吏部尚書王直握著于謙的手嘆道：
“國家正是倚仗您的時候，今天這樣的情況，即使是一百個王直也處理不了啊！”
在那時，朝廷上下都倚重於謙，而於謙亦毅然以社稷安危為己任。
當初，大臣擔憂國家沒有君主，太子年幼，敵寇將至，請皇太后立郕王為皇帝，郕王再三推辭，于謙大聲說：
“我們完全是為國家考慮，不是為個人打算。”
郕王於是受命，九月，郕王即帝位為代宗，于謙進去回答問話，情緒激昂地哭著說：
“敵寇得意，要挾持扣留太上皇，這樣形勢下他們必然輕視中國，長驅南下，請命令各邊境的守臣竭力防守遏制。
京營士兵的器械快要用完了，需要馬上分道招募民兵，令工部製造器械盔甲。
派遣都督孫鏜、衛穎、張輒、張儀、雷通分兵據守九門重要的地方，軍隊駐紮在外城的外面。
都御史楊善，給事中王竑亦參與這些事，遷徙外城附近的居民進入城內。
儲存在通州的糧食，令官軍自己去支領，用裝足的米作為代價，不把糧食留給敵人。
文臣像軒倪這樣的人，應該用為巡撫，武臣像石亨、楊洪、柳博這樣的，應該用為將帥，至於軍隊裡面的事情，我自己承擔，沒有成效就判我的罪。”