英宗回兵，均遭王振拒绝，结果兵抵大同，遭到也先突袭，明军大败。在退回北京途经土木堡时，被敌军包围，在混战中，曹鼐殉难，这就是历史上著名的“土木之变”。
一年后，英宗被放回，英宗复位后，感念曹鼐忠直，为国捐躯，追赠太傅。曹鼐在阁任相十年，明敏爽朗，临事果断，能言善辩。王振专权，人莫敢忤，杨士奇死后，唯鼐尚能随事调护，所言多见从。可见，曹鼐为相刚正不阿，敢于同权倾朝野的宠监抗衡，“土木之变”，以身殉国，不愧为状元宰相。