正统十四年（1449年）八月，“土木之变”爆发，英宗被俘，由郕王朱祁钰监国。此时，商辂经阁臣陈循、高谷推荐，得以进入内阁，参预机要事务。翰林院侍讲徐有贞倡议迁都南京，商辂与兵部侍郎于谦等持相同立场，极力反对南迁。不久后，朱祁钰即位为帝，即明代宗，并尊英宗为太上皇。同年冬，商辂进升为翰林院侍读。

景泰三年（1452年），代宗将太子朱见濬（即后来的明宪宗朱见深）废为沂王，改立自己的儿子朱见济为太子。太子改换后，商辂进升为兵部左侍郎兼左春坊大学士，获赐一处位于北京南薰里的宅第。  塞上的肥沃土地全被豪强侵占，商辂请求遣使核实，将其归还给驻军。开封、凤阳各府的饥民流亡到济宁、临清一带，均遭有关官员驱逐。商辂担心激成事变，便请求招集流民开垦京城附近的闲置田地，发放粮种，使得流民都有了归宿。谏官钟同、章纶被投入诏狱，商辂尽力挽救，使其暂时未被处死。  

景泰七年（1456年）五月，《寰宇通志》编成，参与纂修的商辂被加兼太常卿一职。  

景泰八年（1457年）正月，代宗患病，群臣请求重立东宫（太子朱见济已于景泰四年夭折），代宗不允。将继续上奏时，商辂拿着笔说：“陛下是宣宗章皇帝（明宣宗）的儿子，应当立章皇帝的子孙为继承人。”听的人都很感动。因天色已晚，故而这封奏章没有及时上呈。这天夜间，大将石亨等人已经迎接太上皇朱祁镇复辟。  次日，代宗时期的重臣王文、于谦被捕，英宗召商辂与高谷进入便殿，以温和语气下诏，令其起草复位的诏书。石亨偷偷告诉商辂，宽赦的文字不要写入另外的条款。商辂说：“这是制度，不敢改变。”石亨等人不高兴，婉言让言官弹劾商辂勾结奸党，将其下狱。商辂上书申诉说《复储疏》在礼部中，可以复核，但英宗不做理会。中官兴安略微为商辂开脱，英宗反倒更加恼怒。兴安说：“从前这些人若是创议南迁，不知将置陛下于何地。”英宗这才逐渐想开，最终仅贬斥商辂为平民。然而英宗每每还念叨：“商辂，是朕选取的士人，曾经与姚夔在东宫侍读。”不忍抛弃他。因为受到他人的忌恨，故而终英宗天顺一朝，商辂最终没再获任用。  

成化四年（1468年），彗星出现，给事中董旻、御史胡深等人弹劾不称职的大臣，都涉及商辂。御史林诚攻击商辂曾经参与更换太子，不适宜任用，宪宗不听，商辂因此请求辞职。宪宗愤怒，命令在朝廷查问那些进言的人，想给以严厉谴责。商辂说：“臣曾经请求优待宽容进言的人，现在议论到臣反而责备他们，对公众舆论又怎么解释呢。”宪宗非常高兴，赐予董旻等手杖，并官复原职。不，久商辂进升为兵部尚书。很久以后，进官户部尚书。《宋元通鉴纲目》编成后，改兼文渊阁大学士。  

成化十三年（1477年），商辂进升为谨身殿大学士。