日,转而攻彰义门。于谦命副总兵武兴、都督王敬、都指挥王勇率军往彰义门迎击。明军“俱以神铳列于前,弓矢短兵次之”,挫败瓦刺军前锋,然是时明军数百骑为争功,自后跃马冲击,阵营大乱。瓦刺军乘机反击,明军败退,武兴中流矢死。瓦刺军追到土城。土城附近居民纷纷“升屋号呼,投砖石击寇,哗声动天”,瓦刺军受阻,适王竑、毛福寿闻讯来援,瓦刺军遥见援军旗帜,仓皇退兵。
也先深入京畿,初以为明军不堪一击,北京旦夕可下。然经五天战斗,瓦刺军四面楚歌,连战皆败,士气低落;明军自迎战以来,军民一心,屡屡胜利,士气旺盛。也先又闻明朝各路援军将至,恐断其归路,遂于十五日夜拔营北遁。也先率瓦刺军挟英宗先退,于谦侦知英宗已走远,命石亨等发大炮轰其营,瓦刺军死者万余人。于谦率军乘胜追击,夺回瓦刺沿途掳掠的百姓及财物无数。十一月初八日,瓦剌军退出塞外,京师解除戒严。北京保卫战以明军大获全胜告终。明王朝转危为安。
也先败退后,阴谋侥幸取胜,声言要送英宗回朝。明主和派大臣也意欲议和,主战派大臣则倾向于妥协。于谦力排众议,指出也先企图借此向明廷索取财物,并说:“社稷为重,君为轻。”同时派人申诫各边镇将帅,切勿中敌人诡计,严密防御。又选派将领,镇守边防重地。因此景泰元年(1405),也先多次出兵南扰均未能得逞。