成化十六年，鞑靼派军进入河套，成化帝令汪直监军，兵部尚书王越提督军务，保国公朱永为总兵前去御虏。王越说服汪直奏请朱永率大军从南路走，自己与汪直沿边境往榆林。后探知蒙古王庭在威宁海，于是尽调大同宣府两镇精兵两万，昼伏夜行二十七日至猫儿庄。时天降大风雪，王越、汪直率精骑连夜奔袭至威宁海，敌寇犹未发觉，明军纵兵掩杀，获大胜。
达延汗巴图蒙克（小王子）仅以身逃，达延汗的妻子，蒙古传奇女英雄满都海战死。此役后，王越功封威宁伯，成为明朝仅有的三位以战功封伯的文臣之一，汪直加食米四十八石。
成化十七年，鞑靼军入大同境剽掠，汪直等分布官军截杀，追至黑石崖等处获胜。论大同功加汪直食米三百石。太监无秩可升，只能加食米，以年十二石为一级，成化帝给汪直一下子加了三百石，前所未有，创有明一朝纪录。
七月，成化帝命汪直总督军务，威宁伯王越佩平胡将军印充总兵官，统京军精锐征剿鞑靼，并赐制敕曰各地镇守、总兵、巡抚俱受其节制，有不遵号令者可先以军法处治，然后奏闻。虏退，汪直王越请班师，成化帝不允。
成化十八年，成化帝任命汪直为大同镇守太监，而召还京营官兵。三月，汪直既在大同不得还，言官纷纷上疏奏其办事苛察纷扰，内阁首辅万安上疏请罢西厂，宪宗同意，中外欣然。六月，虏寇入延绥，汪直王越分兵抵御，获大胜，汪直加食米二十四石。八月，万安等人担心王越有智计，恐诱汪直求复进，于是奏请王越与延绥守将许宁换防。同月，汪直上奏弹劾副总兵朱鉴等人玩忽职守，以致虏寇入境杀三十四人而去。朱鉴被逮至京师下狱，法司论罪坐斩，后免死。
成化十九年五月，汪直上奏，左参将卢钦、右监丞杨雄等人不能御虏，以致敌寇多次入境杀掠人畜，又隐匿不报，论法当究问，并自劾不能节制之罪。诏命将卢钦、杨雄一起执来京师，汪直误事，暂记其罪。
同月，镇守大同太监汪直驰书上奏，有自虏中逃回的人传报鞑靼可汗小王子打算纠结大军来犯，恐寡不敌众，请求令旧日所统的京军头目赶赴支援，兵部不允。六月，巡抚郭镗上奏，汪直与总兵官许宁共事以来，互生嫌隙，不相和协，并列举了近乎胡闹的五件事为证，表明两人基本上是水火不容。鞑靼大军转瞬即至，恐会败事，于是成化帝调汪直于南京御马监。八月，降南京御马监太监汪直为奉御（六品），除威宁伯王越名，安置安陆州，革南京工部尚书戴缙、锦衣卫带俸指挥吴绶职，俱原籍为民。九月，右都御史李裕等奏，汪直获罪，犹有未满者，希望把被汪直排挤的官员们官复原职并赐召还。成化帝以事已处分，李裕等烦扰，而且有的人不是汪直诬陷的为由，命锦衣卫把领头的御史下狱拘问，并停了都察院右都御史李裕、右副都御史屠滽俸禄半年。
成化二十年，大同败仗泄露，成化帝大怒，命锦衣卫执大同总兵许宁、巡抚郭镗、镇守太监蔡新于午门前门，后免了他们的死罪，改为各降官六级，永不起用。汪直走后，许宁等人消极抵御，后又中了小王子的诱兵之计，明军死伤数千人，差点丢掉了大同。朝中当路者都知道败在不该调走汪直王越，害怕宪宗责怪，只推说是因为调兵未集，与满朝科道官一起把败仗瞒了下来。直到一年后，终究人心不平，才有人将实情报给了成化帝。
这件事情在历史上动静很大，也从侧面说明了汪直的军事能力。
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