1449年，土木堡之战瓦剌与明作战路线图
历代文人雅士在赤城舍身崖刻石铭志
土木显忠祠遗址
张家口历来是兵家必争之地。作为守卫京畿、屏障中原的重要门户，张垣大地先后发生过50多场著名的战争、战役、战斗，记载着历代前贤、爱国将领、仁人志士的丰功伟绩，留下200多处古军事遗址，也铭刻着不能忘却的历史教训。
发生在今怀来县土木镇土木堡的“土木之变”，因其对后世影响颇深，被载入北京中华世纪坛的青铜甬道上。
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明洪武二十年(1387年)，朱元璋统一中原后，将元朝残余势力驱逐到塞北。蒙古逃出大都 （今北京）后，征战不休，并不时出兵南下，骚扰明边。永乐初年，明成祖朱棣分别遣使与鞑靼、瓦剌“谕之通好”。瓦剌首领马哈木为借助明廷力量对付鞑靼，向明廷称臣纳贡，明成祖亦分别封之为王。经长期征战，鞑靼势力不断削弱，瓦剌逐渐强大。后瓦剌势力日益增长，雄视漠北。明英宗正统四年（1439年）脱欢死，其子也先继位后，征服了漠南，环明之北边，尽为其所制。
明正统十四年（1449年）二月，瓦剌部落首领也先遣使2000余人贡马，诈称3000人，向明朝政府邀赏，宦官王振不肯多给赏赐，只按实际人数给赏，并减去马价五分之四，没能满足他们的要求，也先不满，制造衅端。当年七月，瓦剌各部，分四路大举向内地骚扰。
大同前线的败报不断传到北京，明英宗朱祁镇在王振的煽惑与挟持下，准备亲征。兵部尚书邝埜和侍郎于谦“力言六师不宜轻出”，吏部尚书王直率群臣上疏劝谏，但明英宗偏信王振，一意孤行，执意亲征。
1449年7月16日，英宗命其弟郕王朱祁钰据守北京，然后和王振率官员100多人，带领50万大军从北京出发。英国公张辅、成国公朱勇、兵部尚书邝埜、户部尚书王佐、内阁学士曹鼐、张益等护驾从征。出居庸关，过怀来，至宣府。8月1日，进到大同。
50万明军被一个“目不辨旌旗，耳不谙鼙角”的皇帝和一个专横跋扈宦官指挥着，如同儿戏一般。这次出兵，并未好好准备，军队纪律涣散，加上遇到暴雨天气，粮食接济不上，兵士们叫苦连天。明军到达大同，但不见瓦剌军踪影。这时，王振仍要继续向北进军，以炫耀兵威。后来，镇守大同的太监郭敬向王振密报了与瓦剌军交锋时惨败的情景，最终明军自大同回师，大军东返。
当时镇守大同的都督佥事郭登向大学士曹鼐建议，亲征军宜自紫荆关返回京师，曹鼐向皇帝汇报以后，明英宗并没有采纳，而是最终决定往东行进，自居庸关入关，这一决定也最终导致了土木堡之战惨剧的发生。
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土木堡是位于怀来县境内的一个城堡，坐落于居庸关至大同长城一线的内侧，是长城防御系统组成部分。土木堡当时是宣府通向居庸关的重要驿站，地势很高，周围百里范围群峰耸立。但是土木堡名为“堡”，其实没有什么城堡可守。
明军移动至土木堡，并在很短的时间内迅速地修筑起了能满足十几万人作战的堑壕和工事，和瓦剌军进行对峙，也先军队无法接近。明蒙双方僵持了近三日。到了1月15日，瓦剌突然派出使者，到达明军阵营，持书议和。明英宗命令曹鼐同意其议和，复派遣二人送还瓦剌使臣。也先佯装议和，派遣使者到明军阵营示好，导致了明军指挥官做出了错误的决断：他们最终相信也先的诚意，开始走出工事，进入行军状态。
但是没想到，明军刚刚越过壕堑，也先大军突然回转，“四面击之”，把正在越过壕堑、营伍不整的明军打了一个措手不及。13万步兵和大量随行非战斗人员离开工事掩护、不成队列，在平原上遭遇13万骑兵突袭。当时蒙古军大呼：“解甲投刃者不杀！”，也先的这一举动成为压垮饥渴交加的明军的最后一根稻草，失去了防御工事的明军放弃了最后的抵抗，土木堡之战，明军战败。
明英宗眼看脱逃没有希望，只好跳下马来，坐在一块石头上，闭着双目，只求一死，身边只剩校尉袁彬、太监喜宁二人守护，最后，全被瓦剌军俘获。
这一战，明朝西征大军50余万人马全军覆没。公卿官员自英国公张辅，尚书王佐、邝垫，大学士曹鼐、张益而下60余人，除自杀殉难者外，多死于瓦剌军队的马蹄刀剑之下。从臣中惟萧维桢、杨善数人与残兵数百人冒死逃得性命。骡马万余匹，辎重千余车，衣甲器械无数，尽为也先所得。
明英宗被俘消息传来，京城大乱。也先大兵逼近北京城，明朝廷惶惶不安。兵部侍郎于谦要求坚守京师，并诏令各地武装力量至京勤王。随后，调河南、山东等地军队进京防卫，于谦主持调通州仓库的粮食入京，京师兵精粮足。明景帝让于谦全权负责守战之事，北京保卫战开始。
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1449年10月，于谦亲自领兵22万，列阵于北京九门外，亲自披甲执锐，于是，京师各地士气大振。侍郎吴宁代理兵部的事物。于谦亲自列阵于德胜门外。十月初二，副总兵高礼、毛福寿迎敌于章仪门的土城之北，败瓦剌先锋官，首战告捷，军心大振。
十月十三日，也先进攻德胜门。石亨、范广等将领大败敌军。也先转而攻打西直门，又大败。围攻居庸关的瓦剌军与明军大战七天七夜，还是未能战胜明军。十月十五日，王敬、武兴率领部众列阵与也先军战于彰义门。武兴以神铳列于前，弓矢短兵次之，报效内官数百骑列于后。连太监都骑马上阵，可见明军临时拼凑的成分。也先军到来后，明军以神铳轰退了也先军。因为报效内官骑兵的乱冲，也先军见有机可乘，乘势杀回。明军阵破大败，被瓦剌军一路追逐至土城下。紧要关头，王竑与毛福寿急忙来援，也先军眼见无力攻下北京，明军勤王大军又渐渐接近京师，不得已率军退出北京地区。
也先十七日出紫荆关，明军直追，败敌于固安、霸州。此时，京师保卫战基本结束。明朝在先损失200000人的情况下依然率领二线部队扭转战局，非常难能可贵。北京保卫战守住了明帝国国本，也对明帝国京师、京畿和九边地区的军事建设产生了积极而深远的影响。
土木之变致使明英宗被瓦剌也先俘获，无数文官武将战死，财产损失不计其数，明成祖朱棣留下的五十万大军全军覆没，最为精锐的三大营部队亦随之毁于一旦。明英宗复位后更是杀了以于谦为首等众多忠臣良将，导致明朝军政在土木之变之后第二次断层。由此，强盛的大明朝由盛转衰。明朝战略由攻转守全面改变，再无力远征。土木之变是继“靖康之难”后再次出现的中原皇帝被异族政权俘虏的大事。
明英宗天顺八年(1464年)，英宗朱祁镇驾崩。其子朱见深即位，是为明宪宗，改第二年为成化元年。宪宗即位后，恢复了代宗的皇帝尊号，为于谦等冤死的大臣昭雪。为以英宗的过失为鉴，警惕自身与后世，宪宗又命怀来守官重修土木显忠祠，立碑记其事。土木显忠祠内塑于谦之像，并立碑撰文，以扬后世。祠成之日，宪宗亲自撰写碑文，题写祠匾。
