1449年，瓦剌軍隊在丞相也先的率領下南下入侵明朝，於是明英宗朱祁鎮決定御駕親征，親自率領五十萬明軍出征。然而由於明英宗和太監王振的爭強好勝錯誤指揮，最終導致明軍全軍覆沒，而且明英宗朱祁鎮也成爲瓦剌的俘虜，這也是中國幾千年來絕無僅有的。更重要的後果是明朝軍隊的中堅力量--武勳貴族全軍覆沒。也正是從這開始，明朝從強盛的巔峯迅速下滑。

爲了應對這場戰爭，明朝也是認真對待，精銳部隊全部出動，其中就包括京城三大營。據史書記載，此次戰爭明朝軍隊在戰場上被殲滅三分之一，衣甲、糧草、輜重全部喪失，明帝國最精銳的京城三大營全軍覆沒。

神機營是世界上第一支組織起來的熱武器部隊，在明朝的對內對外戰爭當中立下了汗馬功勞，但是在這場戰爭當中，神機營敗亡，各種先進武器丟棄一地，達到幾萬件。雖然戰後明朝恢復了三大營的建制，但是由於全部是新招的，所以三大營已經沒有了當年的戰鬥力。

在明朝的中期以前，整個帝國的軍事支柱就是朱元璋留下來的武勳貴族，在古來沒有軍校的條件之下，軍事能力的培養主要是根據家族的傳承，從小言傳身教，畢竟正規的軍事訓練代價太大，國家也很難承受。所以明朝前期的主要軍事將領全部是開過功臣之後，其中最具威望的就是英國公張輔。

英國公張輔在明朝的地位就像軍神一樣的存在，他南征北戰軍功無數，瓦剌人對他是聞風喪膽。在這場戰爭當中，包括他在內的全部武勳貴族參戰，但是由於明英宗和王振貪功，所以並沒有把張輔放在合適的位置之上，所以最終張輔慘死在這場荒謬的戰爭當中，終年七十歲。與張輔同時死在這場戰爭當中的還有成國公朱勇、泰寧候陳瀛、駙馬井源、平鄉伯陳懷等。此戰中，明朝積累幾十年的武勳貴族全部葬身於此，這也讓軍事強盛的明朝和宋朝一樣，出現了重文輕武的局面，軍事力量直線下降，不可逆轉的衰退。

此戰中，明朝隨行的六部官員也全部葬身於此，死者達到幾十人。土木堡戰後，明朝朝廷幾乎爲之一空，京城門戶洞開，明朝幾十年來的功績毀於一旦。

土木堡帶來的後果不僅僅是戰場上的勝敗，更重要的是明朝的民族自信心，從那以後，明朝再也沒有過御駕親征，反對的理由幾乎都是土木堡之敗的教訓，中國對遊牧民族的大規模反擊也在次畫上了句號。