也先听说英宗御驾亲征，决定采取诱敌深入的策略，佯装退却，引诱明军进入大同及其以北地区，然后出其不意，一举击溃明军。
8月1日，王振和英宗顺利进入大同，他们看到瓦刺军队北撤，以为瓦刺害怕英宗亲征，坚持继续北进。邝堃等人深感途中未见瓦刺一兵一卒，未损一矢，并不是什么好兆头，恐怕瓦刺乒有诡计。因此，他再次上章请求回军，提醒王振不要中瓦刺埋伏。王振仍然不听。第二天，王振的同党、镇守大同的宦官郭敬把前几天前线惨败的情况密告王振，并说，如果继续北进，"正中瓦刺之计"。王振听了郭敬的话，才害怕起来，急忙传令，第二天撤出大同。
最初，王振想从紫荆关?今河北易县西北?退兵，以便途经他的家乡蔚州，让英宗驾幸他的府第，向家乡父老显示自己的威风。于是。王振下令取道紫荆关回京。王振未与瓦剌接战，即仓惶退兵，军纪更加混乱。走了40里以后，王振忽然想起，大队人马经过蔚州，一定会损坏他家乡的田园庄稼，于是，又改变主意，火速传令改道东行，向宣府?今河北宣化?方向行进。这时，瓦剌已知明军不战而逃，急忙整军来追，形势十分紧张。大同参将郭登和大学士曹鼐等向王振建议说："自此趋紫荆关，只有40里，大人应该从紫荆关回京，不应再取道宣府，以免被瓦刺大军追及。"王振不听，一意孤行，坚持折向宣府。
明军迂回奔走，8月10日才退到宣府。这时，瓦刺大军已经追袭而来。英宗急忙派恭顺伯吴克忠、都督吴克勤率兵断后，以掩护英宗撤退。结果，他们都战死沙场。英宗又派成国公朱勇等率骑三万前去阻击，朱勇等冒险进军至鹞儿岭，陷入瓦剌重围，虽然英勇奋战，但寡不敌众，3万军队全部覆没。
王振在朱勇率军阻击瓦刺之时，加紧撤退。13日，狼狈地逃到土木堡(今河北怀来东南)。这里离怀来城仅20里，随行的文武官员都主张进入怀来城宿营。可王振以为1000余辆辎重军车没能到达，害怕自己搜刮来的东西受损失，便不顾英宗和数十万军队的安全，传令在土木堡宿营。邝堃一再上章要求英宗先行驰入居庸关，以保证安全，同时组织精锐部队断后拒敌。王振皆置之不理。没有办法，邝堃单身闯入英宗行殿，请求英宗速行。王振见状，怒不可遏，骂道："你这个腐儒，怎么会知道用兵之事，再胡说八道，必死无疑！"即刻命令武土强行把邝堃拖了出去。
第二天，英宗想继续行进，但为时已晚，瓦刺军队已经包围了土木堡。土木堡地势较高，旁无泉水，南面15里处有条河流，也被瓦刺军队占领。明朝数十万军队被围两天，取不到水喝，渴得嗓子直冒烟。没有办法，王振只好让士兵就地挖井，可挖了二丈多深，也不见一个水滴。士兵们急得象热锅上的蚂蚁，怨声载道，骂不绝口，军心进一步涣散了。
包围土木堡的瓦刺军知道明军找不到水喝，饥渴难忍，便准备把他们引出堡垒，一举歼灭。15日，也先派遣使者到明军处假装与王振谈和，以麻痹明军。王振见也先派人来谈判，喜出望外，便不辨真假，满口答应，并通过英宗让曹鼐起草诏书，派两人去也先军营谈判具体议和事宜。
也先为了迷惑明军，假装撤退，故意将土木堡南面河水让出，暗地里则作好埋伏，只等明军争水大乱之机，出兵全歼。王振看到瓦刺军向后撤退，以为瓦刺军真的要议和，遂不加分析，轻易地下令移营就水。饥渴难忍的军士得令后，一哄而起，纷纷越过战壕，奔向河边，军队顿时大乱。正在明军争相乱跑之机，只听一声炮响，瓦刺伏兵四起，喊声震天，瓦刺兵象潮水般涌了过来。乱作一团的明军，哪里经得起这样的冲击，倾刻之间，全线瓦解。随着瓦刺骑兵刀剑飞舞，一排排明军倒了下去，再加上溃退的明军自相践踏，不一会儿，死尸就铺满了大地。有一些侥幸未死的士兵，很快就成了也先的俘虏。
两军开始交战，英宗皇帝就在亲兵保护下，奋力突围，可左冲右突，还是冲不出去，身边的护卫却越来越少。英宗见大势已去，心知突围无望，索性不再突围，跳下马来，面向南方，盘膝而坐，等待就缚。不一会儿，瓦刺兵冲上来，一个士兵上前要剥取英宗的衣甲，一看他的衣甲与众不同，心知不是一般人物，便推拥着他去见也先之弟赛刊王。赛刊王在盘问英宗时，英宗反问道："你是谁﹖是也先，还是伯颜帖木儿，或者是赛刊王。"赛刊王感到英宗说话的口气很大，立即报告也先，也先派遣留在瓦刺军中的明朝使者去辨认，才知道他就是英宗。
英宗被俘，英宗的护卫将军樊忠万分愤怒，他-手抓住王振，一手抡起铁锤，大喊一声说："今天，我要为天下人诛杀此贼！"说完，他把满腔仇恨都凝聚在铁锤之上，对准玉振的脑袋，狠狠地砸了下去。王振连哼叫一声都没有来得及，就脑浆四溅，象一滩泥似的倒了下去。王振这个祸国殃民的恶宦，终于落得个罪有应得的可耻下场。
土木堡之变，英宗被俘，明朝50万军队差不多全部被歼，从征的100多名文臣武将几乎全部战死沙场。这一消息传到北京，百官张惶失措。聚集在殿廷上号啕大哭。后来，皇太后忍住眼泪，命令英宗的弟弟王朱祁钰监国。都御使陈鉴等也擦干眼泪，面奏王，历数王振之罪，他们满怀悲愤地说："王振罪不容诛，死有余辜。殿下如不即正典刑灭其家族，臣等今日皆死在这里。"说罢，跪地不起。这时，王振的死党马顺还为王振遮护，喝逐群臣。给事中王竑见马顺还在装腔作势，怒不可遏，上前一把抓住马顺，拳打脚踢，当场结果了他的性命。愤怒的人们又当场打死了王振的另外两个死党宦官毛贵和王长。接着，王下令杀死王振的侄子玉山并族诛王振之党，把马顺的尸首拖到街头示众，王振家族不分老少一律处斩，并籍没王振家产。朝野内外听到这一消息，才算出了一口闷气。
宋朝时寇准劝宋真宗亲征契丹，成就了社稷大功，垂名青史。王振导英宗亲征瓦剌，却使得明军五十万大军全军覆没，也遗臭万年。事虽相似，结果却相反。土木之变发生在明王朝国力鼎盛时期，却遭此惨败，固然是王振专权乱政的原因，却也暴露了明王朝武备松弛的致命缺陷。王振在权力已经达到顶峰、富贵也达到极限后，居然想借立边功来为自己树碑立传，求得身后名，落得不仅身死，而且族灭的下场。但凡事有弊也会有利，当时英宗年纪不大，如果不是土木之变，王振专权乱政的局面还不知会持续多少年，后来魏忠贤祸乱天下的场面也许就会在英宗年间上演，明王朝会不会就在英宗手中结束，也是很难说的事。五十万大军换来王振的死，值与不值真是无法计算。