崇祯二年十一月十七日夜，袁崇焕率领九千关宁军急行军从河西务赶到了京师左安门外。
他向朝廷禀报自己率军来入卫京师。新任兵部尚书申用懋在次日坐堂上班后才收到袁崇焕的上疏，然后汇报给了崇祯，说袁崇焕来了京师就有救了。
崇祯现在满脑子都怀疑东林党人要害他，要胁迫他和皇太极议和。一看申用懋不提袁崇焕无旨入京，只说袁崇焕来了，立刻也怀疑他是东林党人。袁崇焕无旨入京的事都不问我意见，只说让袁崇焕进城防守，这些东林党人也太不把我放在眼里了。
崇祯现在的疑心病已经溢出来了。只不过他认为现在还不能惊动这些东林党人。他让太监冯允升去核查关宁军数量，然后报给户部发放粮饷。
他觉得这样还不足以稳住这个大坏蛋，下令拨发白银一万两、贡盐一千斤、米一百石、酒十坛、羊一百只发给城外的关宁军。
到了第二天崇祯还是心虚，又加赐袁崇焕、祖大寿玉带、彩币，关宁军游击以上的军官一人一件红蟒衣。
太监来汇报说他去送赏赐时，袁崇焕派参将刘天禄偷袭奴兵军营，被奴兵哨骑发现后关宁军就撤军了。这些太监没有丝毫的本事，搬弄是非是好手，表面上不偏不倚，实际上就在指责袁崇焕是故意纵奴兵进来演戏。
崇祯皇帝听到这个太监这么说，内心直接就相信了他的汇报。
十一月二十日，后金军已经逼近北京。皇太极亲率主力驻扎在城北土城关以东。左右两翼部队则在东北方向扎营。此时，哨骑报告：大同总兵满桂、宣府总兵侯世禄等率援军赶到，已抵达德胜门。
皇太极带领右翼主力同大贝勒代善，以及贝勒济尔哈朗、岳托、杜度、萨哈廉等人，率领白甲护军和蒙古附庸部落兵向前推进。
不一会，哨骑又报：发现东南方向有蓟辽督师袁崇焕、辽东总兵祖大寿等率领九千人驻扎左安门。目前探知明军总兵力不到一万五千。
皇太极都有点无语了，这整的大明朝兵力还没自家多呢。汉兵的副将高鸿中拍马屁道：“大汗一定能重现当初金太宗掳南朝天子北狩的壮举。”
皇太极带着代善、岳托、济尔哈朗先往德胜门进发，柿子挑软的捏，先把满桂和侯世禄解决了再去啃袁崇焕那个硬骨头。
袁崇焕见后金军直扑德胜门，从左安门北上至广渠门。皇太极立即命令莽古尔泰前去阻击关宁军。
皇太极这边，他亲自驻守德胜门外，观察战场形势。他命令投降的明军炮手向前推进并发射火炮，又让蒙古兵和护军等部队待火炮轰击结束后进攻。蒙古兵与红旗护军从西面直接进攻，正黄旗护军则从侧翼突入。两路大军同时进攻，满桂、侯世禄还没来得及展开就被包围了，阵型被截断。
侯世禄直接带着自己剩余的家丁跑路往宣府去了。皇太极没有再继续追击，而是包围了满桂的五千大同兵。满桂力战不支，节节后退，不断重新组阵。
这时候，城楼上的京营兵见后金军已经和满桂近身贴在一起，在军官的命令下朝满桂大军开炮。大同兵力战已久，满桂身被数创，在京营一阵炮火下终于溃了。皇太极趁机掩杀，全军覆没，满桂被自己家丁带回了德胜门瓮城。
至于京营为什么要开炮轰满桂，个人认为是管理京营的勋贵恨他们两个没有保护好自己城外的庄园财产，所以才背后下黑手。
广渠门外，袁崇焕已经列好了阵势。祖大寿在正南，自己和周文郁在西，王承胤在西北，布置了一个经典的口袋阵等着后金军来钻。
莽古尔泰到了这里的时候，关宁军已经严阵以待。莽古尔泰也不管什么击敌以弱，见祖大寿的大阵人最多，于是直接朝祖大寿冲过去。
广渠门狭窄的地势以及关宁军的布阵让后金军常用的两翼迂回突击战术失效，只能正面突击，被祖大寿牢牢顶住没有进展。
阿济格见状亲自带队冲锋，自己马匹被关宁军打死，被几个护军救了回来。阿济格回来怒斥莽古尔泰：“打仗哪里有先捡最强的一边打，这不是瞎指挥吗？”于是不管脸黑的莽古尔泰，自己率军直接朝西北最弱的王承胤部冲了过去。
多尔衮见阿济格违反了莽古尔泰将令，也明白了他想要干什么。这边后金军主力除了豪格全部去进攻王承胤，他手下就千多人，哪里顶得住，很快就节节后撤。
而袁崇焕见后金军大部分人都去进攻王承胤，只得与周文郁率军去接应他。而始终听从莽古尔泰军令的豪格此时却陷在了祖大寿的大阵中。祖大寿下令合围准备吃掉他。
皇太极在德胜门外歼灭明军后，让人打探广渠门军情。结果哨骑回报，只有豪格遵守了莽古尔泰军令进攻祖大寿，其他人都去捏软柿子了，豪格目前陷在了阵中。
皇太极深怕自己长子出事，让蒙古军赶快去解救豪格。这次没有命令，而是以恳求的方式，让这些蒙古首领们感动的稀里哗啦，立马拨马往广渠门赶。
额驸恩格德尔和贝勒巴克率领的扎鲁特、内喀尔喀部落兵马未整队便冒失前进，走到半路被袁崇焕安排的伏兵击溃。而第二批出发的巴克什吴讷格汇集了扎鲁特部贝勒色本、马尼奋勇拼杀，击退了袁崇焕安排的伏兵。
而在各路援军的支援下，祖大寿实在无力围歼豪格了，豪格趁机突围被索尼带人将他救走了。
莽古尔泰见豪格被救了，又上报皇太极让他带人再冲一次祖大寿。岳托在旁边说让莽古尔泰学着阿济格的办法打，正面用小股兵力拖住祖大寿就好，主力去围歼袁崇焕。
但是皇太极不想和凭城坚守的关宁军打消耗战了，让人命令莽古尔泰撤退。
在袁崇焕指挥下，后金军始终拿不下关宁军撤退了。但是他自己靠前指挥被射了很多箭，还是因为铠甲精良所以没有大事。
崇祯皇帝听到德胜门外宣大兵全军覆没，吓得不知所措，后面听到只有广渠门外关宁军御敌成功，暂时也不管袁崇焕是不是打算与宫内的东林党合流要与皇太极议和，命令发放酒肉数千斤、大饼五万给广渠门外的关宁军。
另外还专门表扬了袁崇焕：“督师总领将士，用此奇捷，朕心嘉许。”
皇太极撤退后两天都没有再发动进攻。所有人都劝他这次打的差不多了，袁崇焕那家伙实在不好啃，带着这次缴获的粮食回沈阳了吧。
皇太极没同意也没拒绝，而是让一个被俘虏的王姓太监给崇祯递交议和国书，想好好敲诈大明一笔，顺便弄死袁崇焕。
还有另外两个被俘的明朝太监。皇太极命令副将高鸿中、参将鲍承先、宁完我以及巴克什达海等人看守他们两个。
在准备撤兵时，高鸿中和鲍承先按照皇太极授意的密计，故意坐在两名太监附近假装悄悄话，说道：“今日撤兵是大汗的计策。刚才看到大汗单骑靠近敌营，对方有两人来见皇上，密谈很久才离开。看样子袁督师已经和咱们有秘密约定，这事很快就能成了。”其中一名姓杨的太监假装睡着，暗中偷听并记下了这些话。
十一月二十五日，杨姓太监被放回。回去后，杨太监就把高鸿中、鲍承先的话详细报告给了崇祯。崇祯皇帝因此认定袁崇焕通敌叛国，在召见他与祖大寿的时候命令将他关进天牢。
祖大寿当面见袁崇焕被捕，面露恐惧。回营三天后，谎称要打苏不地，和何可纲率领部下准备撤回锦州。
十二月十一日，祖大寿抵山海关。新任督师孙承宗让马世龙带着圣旨和尚方剑劝他返回。祖大寿说：“奸臣用事，陷害忠良，我军力战杀贼，而功归于满桂，故军心愤怨，不得已还来。今若赦袁爷、斩奸臣以慰军心，且给每兵银五两，则当还入京师讨贼。”
崇祯当然不可能答应。祖大寿继续出关奔向锦州大本营。
后面在狱中的袁崇焕见祖大寿为了他跑回了锦州，亲自给他手书一封劝他回京师御敌。祖大寿见到这封手书，以为自己回去就能救下袁崇焕，这才又率兵返回京师参与之后的四城之战。