十月，孙镗贿赂太监金英，被进升为右都督，充任总兵官，率领一万京军准备前往紫荆关抵御，将要出发时，紫荆关已经被也先攻破，孙镗于是在北京城外扎营，负责守卫西直门。

十三日，也先军队攻打德胜门，被于谦等人击退，又转至西直门，孙镗与之大战，力斩也先先锋数人，乘势追逼，也先增军包围了孙镗，孙镗拼力作战也不能突围，请求守城头的给事中程信开城门】放他进去，程信不允，只和都督王通、通御史杨善在城墙上鼓噪助威并用枪炮瑶击也先军队，后来高礼、毛福寿、陶瑾领军来援，同时石亨也率军赶到，也先军被迫撤退。

代宗皇帝诏令孙镗协助杨洪率军追击，与也先军队战于涿州深沟，斩获颇多，后又追击也先到固安。

回师之后，孙镗仍主管营务。

后来孙镗贿赂金英之事败露，按理论斩，代宗皇帝因为知道他作战之时异常悍勇而特赦了他。

景泰元年，孙镗上书推荐都指挥李奇，镇朔将军杨洪弹劾孙镗徇私，孙镗被捕入狱，石亨请求赦免孙镗，江渊上书说京师保卫战时孙