努尔哈赤喜之不尽，忙于1626 年初，亲自率领八旗兵十二万大军，渡过辽河，穿过抚顺，包围了宁远，打算南下入关，而后向明朝京城逼进。当天，努尔哈赤率领呈太极等来到宁远城下，勒马瞭望，感慨地说道：“好一座坚固的城池！”接着，他又指着后金兵说道：“大金兵铁蹄下无完城，宁远虽坚，岂能挡我精兵！”说罢，又转身问孙哈兔：“卿意若何？”孙哈兔马上躬身说道：“托大汗洪福，大金兵多将广，战天不胜，攻无不克，宁远城旦夕之间当垂手可得！”蓦然间，怒尔哈赤望见城上旗帜鲜明，戈矛林立，中有红衣大炮，更是生平未见，不觉注视多时，甚觉诧异。随着城楼上一阵震耳的鼓角声，一面大旗从城楼竖起，旗上绣着一个斗大的“袁”字。旗下一员大将，金盔耀目，铁甲生光，面目间隐隐露出杀气。金太祖暗暗吃惊。一个贝勒大声问道：“你是何人？何不早降！”那大将答道：“我奉天子之命来此，誓死守城！”说毕，梆声一响，矢石如雨点般向金兵飞来。努尔哈赤慌忙率众回营。坐定后，众贝勒请求立即进攻，努尔哈赤道：“此人英勇善战，不可轻举妄动。且先养息一天再说、”

当夜，袁崇焕集合众将，刺破手指。血书立誓，誓与城池共存亡。将士们见主将如此忠贞不屈，深受感动，都愿与后金兵决一死战。宁远城中的百姓也纷纷拿起武器，自动参战。袁崇焕令满桂严守四门，谨防奸细。又传檄前屯、山前关守将赵率教等作好与后金兵决战的准备。

一切安排就绪后，袁崇焕又派人星夜驰往山海关，向高第告急，消他速派兵增援。高第畏金如虎，而且怒气未消，深恨袁崇焕不听号令，拒不发兵相助。

两天后，努尔哈赤果然率兵猛攻宁远。一时万马奔腾，如波涛翻滚。宁远城下护城河宽水深，马不能过，后金兵争先下马泅水过河。后金兵虽惯于爬城，这次抢登城头却遭到失败。原来袁崇焕在敌兵进攻的前一天就下令在城墙上泼了水。时值严冬，水结成冰，又硬又滑，爬城的金兵都纷纷滑落下来。金兵也不气馁，滑下来又往上爬。袁崇焕亲自在城上督阵，明军万弩齐发，射死金兵无数。努尔哈赤暴跳如雷，孙哈兔连忙举起明晃晃的大刀，逼着后金兵不得后退，继续爬城。因城上箭如雨下，后金兵只好手持盾碑一步步往前挪动。袁崇焕见弓箭射不到金兵，就命令放滚木擂石。后金兵刚爬到一半就被砸得血肉模糊，惨叫声与木石滚落声混杂在一起。努尔哈赤又命令后金兵搬来撞车。

不到半天功夫，城墙被撞倒了一角。袁崇焕冒着滚滚浓烟和雨点样的矢石搬运石块堵塞缺口，明军和百姓见主帅这么勇猛，纷纷跟着填堵缺口。孙哈兔远远望见了袁崇焕，一箭射来，正中袁崇焕的左臂，顿时鲜血染红了战袍。将士要护送他下城，他拒绝了，撕裂战袍包扎好伤处，继续指挥。当孙哈兔拈弓搭箭，准备再射时，满桂手疾眼诀，迅速回身一箭，重重地射伤了孙哈兔的右手。

这时，袁崇焕命令炮手们对准城下后金兵猛烈开炮。炮声响处，烟火腾空，后金兵血肉横飞。没死的见炮厉害，四处逃避。炮弹却像长了眼睛一样，不时在人群中开花。后金兵队形倾刻大乱，互相践踏，死者无数。努尔哈赤眼看部下伤亡惨重，加上无色渐黑，只得下令收兵。回到大营，心中好生烦闷，他和皇太极等商议：明天定要一鼓作气，拿下宁远。

当晚，袁崇焕又带领军民连夜加固城墙，并且又向城墙上泼了水。