“土木之变”发生后，景泰帝朱祁钰登基。其后，瓦剌首领也先率军攻打北京城，景泰帝便将朝臣于谦擢升为兵部尚书，全力保卫北京城。
于谦是浙江钱塘人，出生于官宦世家，从小就受到了良好的教育。于谦天分极高，又十分好学。十二岁那年，他便写下了名垂千古的《石灰吟》。其中的两句诗“粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间”，更是展现了少年于谦的非凡抱负。二十三岁时，于谦考取了进士，从此踏入仕途。
于谦才能出众，深受历任君主的器用。明宣宗朱瞻基即位后，汉王朱高煦意图谋反。朱高煦被捕后，宣宗便让于谦去将他的罪行一一列举出来。于谦的口才非常好，当时只见他义正词严，声色俱厉，直将朱高煦痛斥得伏在地上，抖若筛糠。
宣宗对此非常满意，其后又派于谦到江西巡查。于谦在江西期间平反了多起冤案，并对官兵扰民的情况予以上报。由于表现出众，此后于谦再度获得擢升，官拜兵部侍郎。
明英宗朱祁镇即位以后，对太监王振宠信有加。王振在朝中的势力不断膨胀，朝臣们纷纷向他行贿，唯有于谦是个例外。同僚好心劝导于谦不要两手空空，就算不行贿纳银，至少也应该给王振送些土特产之类的礼品。于谦却甩甩自己的袖子说：“我唯有两袖清风。”后世在形容为官清廉时经常用到的“两袖清风”一词就是起源于这里。
于谦的特立独行惹恼了王振，但当时杨士奇、杨荣和杨浦这“三杨”尚在朝中，辅佐朝政，他们都对于谦很是赏识。王振慑于他们的权威，虽然心中痛恨于谦，但也不敢对于谦实施报复。等到“三杨”或是去世，或是退隐，先后离开朝堂以后，王振开始暗中报复于谦。
王振指使自己的爪牙污蔑于谦，将于谦囚禁在狱中，并判处极刑。因为于谦为官期间清正廉明，深受百姓的爱戴，所以这个消息传出以后，马上就引来了大批百姓的不满。官民纷纷上书为于谦请命，王振迫于舆论压力，只好将于谦无罪释放。其后，于谦被贬黜到各地担任地方官，直到“土木之变”发生前夕，明英宗才将他召回京城，担任兵部左侍郎。
英宗御驾亲征之前，于谦不断上书劝阻，无奈始终无法劝服英宗。“土木之变”发生后，英宗被俘虏的消息传到京城，朝臣们纷纷提议南下，迁都南京。于谦力排众议，他认为，京城是国家的核心，倘若京城失守，国家灭亡便指日可待了，明朝要是不想重蹈宋朝的覆辙，就万万不能迁都。
当时负责监国的郕王朱祁钰坚定地站在了于谦这边，并任命于谦担当北京保卫战的总指挥。由于京城的军队主力已经在土木堡一战中被全数歼灭，当时的京城只剩下了十万军队，并且这些士兵大都年老体弱，显然无法抵抗瓦剌的精锐骑兵。
在这样的情况下，于谦一方面在京城范围内大量招募士兵，另外一方面又调集附近的储备军赶到京师会合。没过多久，京城就聚集了二十万大军，准备迎接瓦剌大军的进攻。朱祁钰对于谦赞赏有加，将他擢升为兵部尚书。
这时，群臣们纷纷上书，请求严惩“土木之变”的罪魁祸首王振的余党。于谦奉旨抄了王振的家，王振的余党如马顺等人则被愤怒的群臣拖到朝堂之上活活打死。此后，于谦命人将马顺的尸体游街示众，朝中的宦官势力因此大受打击。
英宗被俘后，朝臣们一直想拥立郕王朱祁钰为帝。然而，朱祁钰心中畏怯，一再推辞。后来，在于谦的游说下，朱祁钰才总算答应下来，登基成为景泰帝。
接下来，于谦开始动员京城百姓修整护城墙，并组织军民从通州运来大量粮食，以备战时需要。与此同时，于谦又命令大批工匠日夜赶工，制造出大量的盔甲和武器。于谦向景泰帝上书阐明自己的防御计划，景泰帝都一一接纳。
一个月后，也先率领瓦剌大军南下攻打北京城。于谦命令朝中数名大将率领二十万大军，分别防守北京城的九大门户，并亲自督战。
也先此行特意带着明英宗一同前来，原以为明朝军队会有所忌惮，哪知事实并非如此。也先先是挟持英宗勒索财物，后又要求与于谦谈判，结果都遭到了拒绝。眼见北京城坚固如铁桶，连只苍蝇都飞不进去，瓦剌军队屡战屡败，也先几乎丧失了继续进攻的信心。
不过，也先终究是不能甘心，他又选择了德胜门作为进攻对象。于谦派大将石亨设下埋伏，诱敌深入，瓦剌军队大败，继而转战西直门，结果再次遭到明军的顽强抵抗。在接下来的五天时间内，双方一直僵持不下。这一次，也先终于彻底死心，带着明英宗撤军。在于谦的指挥领导下，明朝军民最终成功地保卫了北京城。
景泰帝对于谦等人论功行赏，将于谦册封为少保，掌管全国的军务。在于谦的建议下，景泰帝派出大批将士保卫保定、涿州等边关要塞，以防瓦剌骑兵卷土重来。
在此之后，明军又多次击败了前来进犯的瓦剌军。也先畏于明军的实力，想与明朝政府讲和。朝中很多大臣都提议要将明英宗朱祁镇接回来，惹得景泰帝十分不悦。于谦劝说景泰帝，如今大局已定，就算英宗回来，也不会再有什么作为。就这样，景泰帝总算答应接回了英宗。这也为后来景泰帝和于谦之死埋下了隐患。
景泰帝在位时，对于谦赏识有加，委以重用，几乎已到了对于谦言听计从的地步。于谦为人正直不阿，眼里容不得一粒沙子，很多无能的朝臣都受过他的弹劾，这使得他在朝堂之中屡受排挤，幸而景泰帝十分信赖他。景泰帝在位期间，是于谦政治生涯中最辉煌的一段时期。然而，好景不长，“夺门之变”爆发，明英宗复辟，景泰帝重用的于谦和王文随即遭到囚禁。
因为于谦在朝中的人缘向来不好，很多朝臣乘机落井下石，诬陷他有谋反之意。明英宗听信谗言，将于谦判处死刑，并将于谦的儿子于冕发配边疆。于谦死后，英宗派锦衣卫去抄他的家，结果发现他家无余财，仅有最基本的生活用品。于谦的清廉，由此可见一斑。
百姓们都非常爱戴于谦，于谦之死引来全京城人民为他痛哭、哀悼，就连皇太后也忍不住扼腕痛惜。明英宗念及于谦为明朝立下的汗马功劳，也不由得开始自责。
当时有不少官员都很敬佩于谦，有一名官员偷偷将于谦的尸身收殓了，葬到杭州，与抗金英雄岳飞的坟墓遥相呼应。英宗之子宪宗登基以后，为于谦平反，召回他的儿子于冕，并将他的故宅改名为“忠节祠”。明神宗在位时，又赠于谦谥号“忠肃”。于谦一生为国为民，鞠躬尽瘁，死而后已，尤其是他在北京保卫战中发挥的巨大作用，使他成为中国历史上又一位伟大的爱国英雄，名垂千古。
