正统十四年七月，也先鼓动诸番部和胁迫可汗，兵分四路大举进攻大明：
也先进攻大同
阿剌知院寇宣府围赤城
脱脱不花王寇辽东
诸番部将寇甘州

一、备战
英宗对瓦剌有意入侵早有耳闻，然后开始备敌
【正统十二年，其部众有来归者，言也先谋入寇， 脱脱不花止之，也先不听，寻约诸番共背中国。】
【正统十二年七月，敕各边练军备瓦剌】
【正统十四年六月，诏河南、山西班军番休者，尽赴大同、宣府】
英宗把番休的边班军调往大同宣府，加强重镇的防御力，大同宣府兵力是：守军+两班边班军。
英宗对大同宣府的防御力仍不放心，再从京军三大营调拨4.5万精锐增援大同宣府。
【于是谓太保成国公朱勇等曰，宣府大同国家防守切要重镇，尔等选精锐马步官军四万五千人，令平乡伯陈怀驸马和都尉井源都督，耿义毛福寿，高礼，太监林寿率三万往大同，都督王贵，吴克勤率一万五千往宣府，俱令在彼训练餋威蓄锐，以备不虞，或遇虏寇侵轶即与总兵镇守等官相为掎角以击之】

大同宣府的初步御敌策略：
英宗命宋瑛总督和操练大同军马，协同制定防御方略，在敌寇入侵处相机剿杀。
【总督独石永宁等处的守备都指挥佥事赵玟奏，独石，马营，云州，赤城，雕鹗等七堡，军马七千分守，地广兵少，乞于腹里量拨官军备用 】。【命玟等整饬见在官军备敌，如遇有贼寇即报杨洪，令互为应援】
英宗认为不必调用腹里官军（宣府官军）。英宗的策略是，东线地广兵少，稀释宣府官兵，对东线的各个防御城堡起不了什么作用，反而会削弱宣府的实力，到时整个防御力更为薄弱，倒不如以宣府为核心视敌情而应援，来个里外夹击。

现在分析大同宣府的兵力，以下所涉及的兵力都是操军即：守军+班军。
据九边重镇总兵力40万，即每个镇约4.5万，又据《宣府镇志》记载正统景泰宣府操军5万，所以单镇采用4.5万这个数据基本可信。
由于英宗诏班军番休者尽赴大同宣府，按照仁宗定例，班军分两番，守军比例略高于班军比例，即边班军约2万，这时的单镇兵力有4.5万+2万。
后来英宗又从京军三大营挑选精卒4.5万赴大同宣府，其中大同3万，宣府1.5万，所以大同总兵力有4.5万+2万+3万=9.5万（京军3万，边军6.5万），宣府兵力4.5万+2万+1.5万=8万（京军1.5万，边军6.5万）。
据载“总兵官宁阳侯陈懋等奏，官军擒获贼首伪都督游才伍，伪巡都御史赖文发等七十一名”，也先要入侵大明，在大明混入细探不足为奇，另外鞑人降明者众多，出现内应同样不足为怪，所以大明的防御部署很可能早被瓦剌探查清楚。

二、英宗亲征前的战况：
1、辽东战线
瓦剌进攻方是脱脱不花，大明都督辽东军务的是王翱，直接上史料:
【正统十四年，脱脱不花大举犯广宁，翱方阅兵，寇猝至，众溃。翱入城自保。或谓城不可守，翱手剑曰：“敢言弃城者斩。”寇退，坐停俸半载】。
正统十四年九月，
王翱被弹劾之一：【兵部言，辽东提督军务左都御史王翱，总兵官都督曹义，镇守太监亦失哈等奏报，达贼三万余人入境，攻破驿堡屯庄八十处，虏去官员军旗男妇一万三千二百八十余口，马六千余匹，牛羊二万余只，盔甲二千余副，义等失机之罪，虽在赦前，亦难容恕，帝曰守边为急，且免其死翱，义俱罚俸半年】。
王翱被弹劾之二：【巡按山东监察御史刘孜劾提督辽东军务左都御史王翱等，平昔不谨哨了不举烟火，以致达贼入寇虏去人口，被虏之人皆望追救，各官闻言略不加意，被贼访知教场内顿放军器，又来抢劫，宜将各官明正典，刑兵部议翱等之罪，朝廷已宥之，惟都督佥事刘端宜照例罚俸半年，百户施带儿交通外寇泄漏边情，宜令巡按御史究治从之】
【升辽东广宁右卫指挥佥事赵忠为指挥同知，赠其妻左氏为淑人，初忠守备镇静堡，达贼来侵忠，与战不退，贼攻围甚急，左氏曰此堡旦夕，必破，破则吾宁死不受，辱遂与母及三女皆自缢死，忠悉力拒守，贼解围去城，赖以全 。镇守左都御史王翱以闻，上嘉其忠节，故有是，命仍遣官谕祭赐金营葬旌其门曰贞烈】
脱脱不花率3万多兵力，攻破驿堡屯庄80处，明军溃败，王翱只能入城死守，任由瓦军抢掠，虏走上万人口和大量马匹牛羊盔甲等，被虏之人皆望追救，遗憾的是王翱爱莫能助。还有在教场内屯放的军器也被抢掠一空，当然也有死守的守将比如镇静堡。这次明军被瓦军趁虚而入，在明军里捉到作内应的奸细，不过最重要的还是王翱负有不戒之罪辜负圣命。

2、对甘州战线，英宗也有奖赏的军官
【升甘肃副总兵王敬，刘震俱为右军都督佥事，从宁远伯任礼奏也】
3、大同战线
进攻大同的瓦军是也先，明军的防御在也先南下的路口布防，猫儿庄和阳和口。
右参将吴浩在猫儿庄迎战也先战败阵亡。
战报传到京城，英宗决定亲征增援，接着又传来战报，明军在阳和口再次兵败，“军尽覆”，宋瑛和硃冕战死，石亨和许贵力战逃脱。

4、宣府战线
进攻宣府围赤城的瓦军是阿剌知院。
宣府总兵官都督杨洪奏报，“瓦军围马营已三日，将河水断绝，营中无水”，若按照开始的作战策略，马营被围缺水，作为总兵官必须率军解围，但杨洪没有发兵而是奏报朝廷解救。杨洪在明将中素以勇武著称，显然因为瓦军势众不敢妄动，采取据城坚守的消极策略。
正统十四年九月弹劾七月瓦军进攻宣府的情况：
【巡抚大同宣府副都御史罗亨信劾，守备赤城堡指挥郑谦徐福，雕鹗堡指挥姚瑄，先于七月内闻贼入境，弃城挈家奔走，以致怀来，永宁等卫亦行仿，傚乞正其罪，以为边将不忠之戒，从之】
另外史载
【总督独石等处备御右少监陈公等言，达贼万余围龙门城……言王子（脱脱不花）军马从东来，也先从西来，我（阿剌知院）从独石马营来，我伤了几处小边城】。
从“围马营”，“围龙门城”，“伤了几处小边城”来看，阿剌知院是分散兵力趋散明军，对坚守的城堡就进行围攻，因为赤城堡和雕鹗堡的守将弃城而逃，导致怀来城和永宁城等相继效访弃城，可见宣府战线是全线溃败的。

这里推算瓦军的兵力：
按照万余兵力围一城，以围两城计算，再加上趋散明军各城堡的兵力，阿剌知院所率的兵力至少在3-4万，这里以3.5万估算，与辽东战线的脱脱不花兵力相当。
阿剌知院是也先的部下，即偏军，也先所率的才是瓦剌的主力军，主力军自然比偏军的兵力多，另外从英宗在大同所备的京军比宣府多一倍来看，大同的压力比宣府的大，所以也先的兵力应以5.5万估算。
瓦军在大同宣府的兵力保守估算3.5万+5.5万=9万。

三、英宗亲征
大同战线损失惨重，宣府战线是全线溃败，情况危急，都等着朝廷出兵救援和主持大局。面对敌人的进攻，通常有三种应对，一是野战寻找机会消灭敌人（积极的）；二是固守城池待敌围攻（消极的）；三是弃城而逃（不忠）。显然若明军只是固守城池，就等于坐看官民被劫掠烧杀，让敌人来去自如，坐失民望，令官民寒心，除非从开始就做好坚壁清野的事项，显然现在已不能实施。胜败是其次，责任态度和抵抗的精神更重要。
【时我师前进，虏寇渐退伏塞外】
英宗走居庸关，怀来，再到宣府路线。大明率军增援，瓦军开始撤退，退到边境去。既然瓦军撤退，英宗就一边前行，一边休整战线，对于英勇抗敌的将领给予奖励升职：
【升镇守宣府都指挥佥事纪广为后军都督佥事，仍充右参将】
【升都指挥使孙安为后军都督佥事仍旧镇守】（总督独石马营赤堡等处的军官）

英宗到宣府后，行至阳和口，尸横遍野，战况惨烈，众将士寒心。英宗又到了大同，大同的几位高级军官阵亡，英宗留下郭登镇守。郭登是这次随英宗出征的，同时降石亨失机之罪。
【命广宁伯刘安充总兵官都督佥事，郭登充参将镇守大同，降失机参将石亨为为事官俾，募兵自效】

那么英宗在休整大同宣府战线之后，明军是回军还是去追击瓦军呢？王振本提议北行追击瓦军，但从阳和口死里逃生的郭敬对王振说，瓦军很狡猾，不能轻敌冒进，否则会中了敌人的圈套，于是王振提议回军。从后面来看这是实情，瓦军的确是假退军，见明军没有北上追击他们，立马尾追撤退的明军。王振提议回军，是原路返回走居庸关还是过蔚州走紫荆关呢？反正开始议走紫荆关，后改原路返回，其实宣府战线的布防更严密，紫荆关实则坦道，中间的布防更为空虚。但不管走哪条线都一样，因为明军没退军多久，还没到宣府，在半路就遭到瓦军的尾追追杀，瓦军以骑军为主，明军以步军为主，瓦军速度自然快于明军。

英宗遣将阻击瓦军败没【车驾还次宣府， 敌众袭军后。恭顺侯吴克忠拒之，败殁。 】吴克忠是凉州人，骁勇善战，与其弟弟吴克勤，还有他的儿子吴瑾极力御敌，“虏据山颠矢石交下，官军死伤溃亡殆尽”，显然明军中了瓦军的埋伏，最后吴克忠被瓦军围攻，吴克忠枪杀数十人而死，吴克勤也阵亡，只有他的儿子逃脱。
败报送至，英宗再遣将率兵4万阻击，又军覆没。【将晚报至，又遣成国公朱勇永顺伯薛绶领官军四万赴之，勇、绶至鹞儿岭，冒险而进遇虏伏发，亦陷焉】朱勇世勋武将，虽然勇略不足，但薛绶骁勇善战，明军在鹞儿岭依然中了瓦军的埋伏，薜绶“与虏战，弦断矢尽，犹以空弓击虏，虏怒支解之”，京军三大营的4万精锐在这里阵亡。

明军的两次阻击战都覆没，英宗来到了土木堡，现在我们来分析英宗的兵力变更情况：
【洪武四年，士卒之数，二十万七千八百有奇。】
【仁宗初，岁春秋番上，共十六万人。定为例。】
【景泰初，边事棘，班军悉留京，间岁乃放还取衣装。于是于谦、石亨议三分之，留两番操备。明年，谦又言：“班军分十营团练，久不得休，请仍分两番。”报可。】
洪武京军三大营有20.78万人
正统以这个为基准，按20万计算
景泰初，京操军比较多，于谦开始把班军悉留京28万，后改分三番留二番，16/3×2=10.7万，10.7万+12万=22.7万，再后又维持原来的标准20万

四、土木堡的战争过程
既然两次的后拒都失败，那么瓦军就很快会追上明军，而且瓦军以骑兵为主，在平原上作战对瓦军有利，以步军为主的明军是甩不掉瓦军的，最好的方法就是寻找个有利的地形防御。英宗大概下午3点来到土木堡，明军应该如何应对呢？有提议“疾驱入关，严兵为殿”，也有“诸臣议入保怀来”，王振议就驻在土木堡。虽然六万明军甩不掉瓦军，但是英宗在所有兵力殿后的情况下还是可以逃跑到居庸关或怀来城的，前两种方法实际就是让英宗拋弃明军独自逃跑，明军在瓦剌的铁骑之下只会覆没，显然与英宗亲征的初衷是相背的。土木堡之所以被定为防御城堡，就是因为它的地形适合防御，所以英宗与明军共同驻扎在土木堡里，整个明军才有可能抵御得了瓦军。