与石亨前后夹击下，瓦剌军大败。明军神机营火炮、火铳一齐射击。硝烟弥漫中，也先之弟孛罗、瓦剌部平章卯那孩先后中炮而死。孛罗绰号“铁元帅”，号称不可战胜，他的死对瓦剌军士气打击颇大。
明京师保卫战形势图
进攻德胜门的瓦剌军败退后，转攻西直门。明军守卫西直门的是都督刘聚。他早有准备，背城列阵，前面是极深的一道壕沟。瓦剌军刚一逼近，躲在壕沟后的明军火器齐发。瓦剌军攻势受阻，见无法突破壕沟，只好往西而走。
守卫西直门西面的是明军右都督孙镗一军。孙镗本来奉命率军一万前往紫荆关御敌，但军队还没有开拔，紫荆关已经失守，孙镗大军便临时停在北京城外。但此刻孙镗驻扎在西直门外大营的不过五百多人，手下大部分明军都驻守在良乡、涿州一带，远水解不了近渴。孙镗见瓦剌败军到，亲自率军迎敌，斩瓦剌军前锋数人。瓦剌军新挫，竟然被孙镗五百人杀退，往北退去。
孙镗见敌众我寡，不敢追击，退军到西直门下，要求西直门守将打开城门，放他进去。西直门城上守将是都督王通和都御史杨善。杨善原为礼部左侍郎，扈从英宗皇帝亲征，侥幸从土木堡之变中逃脱，此次再上战阵，肩负守城重责，不敢轻易做主。吏科给事中程信奉旨在西城监军，坚持闭门不纳孙镗，以免给瓦剌以可乘之机。
此时，瓦剌一队人马杀到，程信只下令从城上用枪炮遥击瓦剌军，为孙镗助威助战。
孙镗见已经没有退路，只好率军与瓦剌在城下拼力血战。然而，瓦剌军有数千人之多，数倍于孙镗军，敌强我弱，实力对比悬殊。眼见孙镗就要不敌的时候，明都督高礼、毛福寿等率军从
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