明朝內部君臣之間、宦官與東林黨人之間的鬥爭，愈演愈烈，努爾哈赤在遼東卻取得節節勝利。先是攻陷開原，接著又奪取鐵嶺。公元1621年農曆三月，攻下了瀋陽。瀋陽是遼陽的屏障，明朝遼東的最高行政與軍事長官都駐在遼陽。遼陽自然成了努爾哈赤下一個目標。遼陽一失，明朝在遼東的勢力便全面崩潰。
為了保衛遼陽，明軍在城牆周圍挖了三四道寬寬的壕溝，注入河水，城上又安置了火炮，但還是沒有阻擋住努爾哈赤的進攻。就在明軍出城與敵軍作拼死戰鬥時，混入城裡的奸細突然放起火來，城內城外的明軍一片混亂，城池很快被敵人佔領。遼陽的高級官員、將領們，戰死的戰死，自焚的自焚，上吊的上吊。遼河以東大小城池七十餘座都不再歸屬明朝。
遼陽南面有個廣寧衛(今遼寧北鎮)，遼陽失陷後，廣寧衛是明朝在關外剩下的最後一塊重要的政治和軍事基地。為了挽回敗局，明熹宗再次起用富有經驗的老將熊廷弼，負責軍事；可是又用不懂軍事的王化貞為廣遼巡撫。兩個最高長官意見不統一，熊廷弼要採用積極防守的戰略，堅守廣寧，王化貞卻不積極組織防務，企圖不戰而勝。由於王化貞的阻撓，加上兵部支持王化貞的意見，熊廷弼不能有效地指揮。當努爾哈赤渡過遼河，向廣寧發起進攻時，明軍難以抵抗，王化貞首先丟下城池逃跑，幸得熊廷弼半路接應，才逃進關裡。由於廣寧失守，熊廷弼、王化貞被捕入獄，並先後被處死。遼東的明朝勢力，也就一掃而光。而且，日愈迫近山海關的敵軍，開始極大地威脅京城的安全。
明熹宗著急了，召集大臣們討論形勢。不少人主張完全放棄關外土地，專心一意防守山海關，但誰也拿不出一個切實的主張。這時，兵部的同事們發現，職方司(掌管圖籍的部門)的主事袁崇煥卻不見了。過了幾天，他出現了，胸有成竹地說：「給我一些軍隊和錢糧，我就可以守住遼東，保衛京師。」
原來，他一個人騎上馬，奔往山海關外，實地考察去了。由於掌握了第一手材料，他提出堅守關外，保衛關內的戰略。袁崇煥的實幹精神，很讓兵部尚書孫承宗欣賞。
袁崇煥是廣東藤縣人，進士出身，做過知縣。他勇敢有膽量，有智謀，眼光遠大，忠心愛國。做知縣時，他就很關心遼東形勢，遇到從遼東回來的退伍老兵，總要詳細地詢問塞外的情形，對遼東的形勢，胸中早有了個大略。眼看敵人就要打到了鼻子底下，他毅然挺身而出，擔負起保衛邊疆的重擔。
經明熹宗批准，袁崇煥被派到關外監軍，並給他二十萬餉銀，收拾殘局。袁崇煥冒著風雪嚴寒，不顧虎狼遍野，荊棘叢生，連夜趕路，四更天就趕到寧遠（今遼寧興城）前屯，安置難民，修築工事。將士們都佩服他的膽量和精神，服從他的指揮。
袁崇煥考察了整個形勢，認為應該趕快將寧遠城建設為新的軍事重鎮。薊遼督師孫承宗支持他的想法，就命他進駐寧遠。
袁崇煥到寧遠，立即組織軍民加高城牆，修築炮臺，製造火器，儲備糧食，訓練士兵，救濟難民，整頓好寧遠的防務。他又在孫承宗支持下，派兵收復錦州、松山、杏山、右屯、大凌河等城市，形成新的防線，保持了四年的安寧。
很快，寧遠成了明朝在關外的軍事重鎮。商人、百姓漸漸集中到寧遠城來，使寧遠變得熱鬧起來。關外的敵我形勢，因此有了很大改觀。
孫承宗和袁崇煥對扭轉遼東局勢起了很大的作用，孫承宗卻遭到魏宗賢的排擠。魏宗賢和他的閹黨利用孫承宗部將馬世龍打了次敗仗，將孫承宗罷了官，讓魏宗賢的爪牙、兵部尚書高第負責遼東軍事。高第一上任就將錦州、松山、杏山等地防禦一一撤除，把軍民趕進關內。
袁崇煥堅決反對棄城逃跑，他說：「寧可戰死在這裡，也不撤回關內。」
高第一意孤行，將其他地方的軍隊全部撤走，所積蓄的糧食裝備，全部丟棄，路上到處是餓死、累死的難民屍體，到處是悲慘的哭聲。寧遠變成了一座孤城。
努爾哈赤以為戰機又來了。公元1626年農曆正月，他親自率領十三萬大軍，直撲寧遠城。
袁崇煥作了必死的準備，他寫了血書，與將士們一起宣誓，為保衛寧遠，願與城共存亡。他的勇敢精神感動了全體將士，大家都決心與袁崇煥死守寧遠城。
袁崇煥讓城外的老百姓連同糧食，都撤回城裡。軍糧供應、奸細盤查、火器燃放，都有專人負責。袁崇煥又通知山海關守將，凡是從寧遠逃進關的將士，一律斬首。寧遠城軍民安定，團結一致，準備抗擊努爾哈赤的進攻。
正月二十四日，努爾哈赤軍隊發起進攻，他們頂著盾牌，衝到城下，架起長梯，不要命地爬城。城上明軍用火炮、弓箭、石塊還擊，像雨點一樣密急。後金兵像割草一樣，一批一批地倒下，又一批一批地衝上來。城上的明軍則不斷向城下發射弓箭石塊。這時，袁崇煥命令發射西洋巨炮，攻擊後金兵的營盤，這才將後金兵打敗。
第二天，後金兵再次猛烈攻城，努爾哈赤親到前線督戰。突然一發炮彈在他身旁炸開，將他炸成重傷。努爾哈赤不得不下令撤軍。寧遠城的包圍解除了，明朝與努爾哈赤開戰以來，取得第一次偉大的勝利。
努爾哈赤遭到慘重的損失。不久，他就含恨而死。
寧遠大捷後，袁崇煥升任遼東巡撫，山海關內外的防務都歸他管轄。他的雄心更大了，一心一意地想收復被努爾哈赤佔領的全部遼東土地。