可万万没想到待城池将筑成时，却不料明兵部尚书：梁廷栋，却因为官员党争被明毅宗信王崇祯帝：朱由检，给罢免了，改为明南直隶刑部尚书：熊明遇，代替其官职。
另外朝廷官员们顺带还商议了大凌河城池（广宁中左守御千户所）荒远，不当守城，应撤军退守蓟州镇。
因此无奈之下明辽东总镇巡抚：邱禾嘉，便下令撤防，只留班军数万人把守。
8月初4日，后金天聪汗：爱新觉罗·皇太极，得知此事后立即发兵5万人朝大凌城（广宁中左守御千户所）掘濠树栅、四面围合，另派漠南蒙古骑兵与后金镶白旗台吉：爱新觉罗·阿济格，奉命同后金正蓝旗和硕贝勒：爱新觉罗·德格类、后金镶红旗贝勒：爱新觉罗·岳讬，率兵2万人由义州卫、广宁后屯卫，入广宁中屯卫（后金称锦州）、广宁左屯卫，一带拦截明军。
双方约定汇聚在大凌河堡（广宁中左守御千户所）。
此时城中的粮草仅够守军们几日之用，因此明军需要立即突围南撤，不然围上几天城中就会断粮了，为了避免出现这种情况，明辽东总镇总兵：祖大寿，首先带兵出城，做了几次试探性的突围。
但无一例外都被后金军给击败了，很显然后金军是有备而来的，为了保存实力他随即坚壁不出，坐等援军。
很快明辽东总镇巡抚就得到消息，第一时间连忙派遣松山堡（广宁中屯守御千户所）明军两千人前去救援，但被后金军轻松秒掉了。
8月16日，明广宁中屯卫总兵：吴襄、明山海卫总兵：宋伟，合军6千人出击前去救援。
这6千明军面对的是扎营在大凌河堡（广宁中左守御千户所）的镶白旗军营，由于当时外面正下着大雾看不清人，故此夜巡的后金镶白旗军队严阵以待。
还通知了后金镶白旗台吉，因此后金镶白旗军队朝着烟雾中的明军放箭，而烟雾缭绕使得明军火器施展不开，在混战中后金镶白旗军队，成功吓退了这股明军。
待雾散时又出后金镶白旗骑兵突击，俘获了明军游击将军一人、甲械及马匹二百多。
同时后金天聪汗也在围困大凌河堡（广宁中左守御千户所）时，开始了对城外的明辽东总镇总兵：祖大寿，进行了劝降工作。
毕竟眼下祖氏家族在辽东都指挥使司军官中，有些举足轻重的地位，然而这根本就不为祖总镇总兵所动，他对后金天聪汗派出使者劝说丝毫不予理睬，还是继续下令士兵抵抗东虏建奴守卫城池。
因此让后金天聪汗不得不换位思考，为了进一步消耗城中的有生力量，后金天聪汗还想出搞了一次假增援。
结果明辽东总镇总兵盼望援军心切，还急忙率军出城相迎，欲前后夹攻实现突围，却上了大当，被杀得大败，损失十分惨重，也让明辽东总镇总兵开始害怕，就再也不敢私自出城应战了。
8月20日，由于后金天聪汗率军围困住，明帝国边境的大凌河城（广宁中左守御千户所）3万余军民，因此明登莱巡抚：孙元化，当即奉明毅宗崇祯帝：朱由检，以及明辽东总镇经略：孙承宗，的命令派遣了明登州卫中军左参将：耿仲明、明威海卫副千户：李九成，明莱州卫中军右参将：孔有德，等将领率领一千余人，从山东都指挥使司登州卫走海上去支援辽东都指挥使司。
结果却因为在三岔河，遭遇到了飓风而还。
9月初6日，明兵部尚书：熊明遇，又传令登莱两府援军从陆路进军，因此明登莱巡抚便让明登州卫中军左参将率领八百骑兵赶赴前线增援。
但登州卫的辽东军却与山东承宣布政使司州府县人素来不和，才导致了沿途闭门罢市，这也让前去救援辽东都指挥使司的登莱两府明军们苦不堪言，几乎没有任何后援补给甚至物资。
9月16日，明广宁中屯卫总兵：吴襄、明山海卫总兵：宋伟，再次率兵6千人来援并驻军在小凌河驿，此次由后金天聪汗亲自前去应战，他与后金正白旗和硕额真：爱新觉罗·多铎，率领3万八旗军走在前面。
还命后金正黄旗一等总兵：舒穆禄·扬古利，率领八旗巴牙喇兵军的一半打头阵。
但很快就被明军发现，6千明军依次排列掩杀过来，关键时刻后金天聪汗身边的后金正黄旗、后金镶黄旗4百名亲兵冲击过去，明军6千多人竟被4百人冲杀得溃不成军，还被其余3万后金骑兵围攻住，让明军将领们危在旦夕。
后金天聪汗见小凌河驿战局已定，就前去坐镇大凌河堡（广宁中左守御千户所）并传授了围城方略。
此时大凌河堡（广宁中左守御千户所）城内的明辽东总镇总兵：祖大寿，二弟明广宁左屯卫指挥使：祖大弼、四弟明广宁右屯卫总兵：祖大成，主动出击追逐后金侦探兵，打算打头阵前去与小凌河驿的援军汇合。
其中另一路援军在明山海卫监军：张春，的带领下率领三弟明宁远卫指挥佥事兼塔山堡游击将军：祖大乐、五弟明广宁中后守御千户所游击将军：祖大名，正北上靠近大小凌河地区。
就连吴总兵的二子明宁远卫标统：吴三桂，也在北上的救援队伍之中。
为了避免明军汇合趁机突围，因此后金天聪汗决定披甲上阵，并由后金镶白旗和硕额真打头阵保护汗王驾前。
此刻被围困的明广宁中屯卫总兵：吴襄，第一时间发出消息，让明辽东总镇总兵收到书信，得知这次来援的明军已经杀到了小凌河驿，不同上次在半路上就被击退。
9月24日，第二批北上救援的明军到达小凌河驿城外，但只是扎营而不敢轻举妄动，只有明宁远卫标统：吴三桂，极力请求出战救父。
还派人联络大凌河堡（广宁中左守御千户所）城内的祖总镇总兵，请求发兵配合救援，在合力与东虏建奴作战，如此一来三支明军汇合方有突围的胜算。
可话虽如此，但祖总镇总兵毕竟是吴标统的舅舅，且援军还在小凌河驿正准备出战，先解围小凌河驿才去大凌河堡（广宁中左守御千户所）因此祖总镇总兵选择了不出兵支援，而且依靠城楼上的火炮给外甥吴标统助阵。
这边的吴标统也是年轻气盛说干就干，直接带领麾下20人亲信，外加明山海卫监军给了2百骑兵护卫，就这样吴标统义无反顾的杀入后金骑兵包围中。
当时的后金军队还感到非常奇怪？就连后金镶白旗和硕额真也觉得此人是个疯子，又以为是诱敌之计，因此不敢阻拦。
外加大凌河堡（广宁中左守御千户所）城外出阵列队的，二舅明广宁左屯卫指挥使：祖大弼、四舅明广宁右屯卫总兵：祖大成，也拖住了正面围攻的后金军队，给了外甥吴标统提供了良好的救父环境。
其余城外扎营的明军见到吴标统作战勇猛，也都在明山海卫监军带领下传令出兵进攻，明宁远卫指挥佥事兼塔山堡游击将军：祖大乐、明广宁中后守御千户所游击将军：祖大名，等将领出击杀敌。
关键时刻城内明军也配合反击，最终成功打退了后金镶白旗军队，两股明军合二为一，在上捷报时吴标统也勇猛救父被传为辽东佳话。
9月25日，小凌河驿的明军追击后金镶白旗殿后军队，并驱除过小凌河驿，明军留下小股守军开始构筑阵地。
9月27日，明军又渡过大凌河，距离大凌河堡（广宁中左守御千户所）仅仅15里外的长山一带，明军马、步兵合营，四面布列大小铳炮迎接东虏建奴进攻。
这让后金天聪汗担心会贻误战机，因此当即就命令后金军在没有盾车的情况下，公然向明军阵营发动冲锋，就这样双方战线在大凌河与长山之间开战。
刚一交战不久，就让明广宁中屯卫总兵：吴襄，所率领的明军骑兵就败下阵来，再加上明宁远卫标统：吴三桂，担心他爹身体在打下去吃不消，便搀扶着他爹吴总兵传令撤军。
就这样明军骑兵跑得飞快，事后统计其损失不过137人，剩下的明军步兵依旧岿然不动，火器齐发炮声震天，铅弹打出的烟雾，以及箭矢、炮弹如雨下。
这才使得左翼的后金军甚至未能成功冲到明军阵前，而右翼的后金军则成功冲破了明军营垒，但明军战斗意志顽强复聚列阵，甚至纵火反击。
明山海卫监军为了成功扼制东虏骑兵，还动用了许多战车，各类战车上均配有火器，双方交战中，后金八旗兵冲锋了几次都未能成功，而明军战车阵则缓缓向前推进，眼看明军胜利在望！
可惜此时后金已经有了不少火炮，待明军们进入射程之后，后金火炮营的四十门重炮先后发射，把明军的阵营瞬间就打乱了。
关键时刻后金天聪汗连忙率军冲了上去，明军被杀得节节后退，各营明军相继出现了溃败情况，明山海卫监军见势不好，见风势向东，便打算使用火攻。
好在火势凶猛，及时扑向后金军，但依旧抵挡不住后金军队的攻势，外加增援的漠南蒙古骑兵，造成了明军大溃败情况。
明军火器营以及战车营、火炮营，还因大火发生了爆炸，使得明山海卫总兵：宋伟，本部5千军队几乎全军覆没，仅带数百千逃了出来，至于主帅明山海卫监军：张春，他还想扼制溃逃。
可是毫无作用，反而连他自己也被卷进了败退的大潮中，就在明军后撤的一路上，后金天聪汗还埋下了伏兵，斩杀不少逃窜的明军将士。