應該說，無論孫承宗還是袁崇煥，在此時都算是幸運的，因為後金在擊破王化貞之後，將近四年的時光，一直沒有大規模南下。寧遠的威懾自然是其中一個原因，而更大的原因是後金食物短缺、後方時有內亂，以及明將毛文龍從東邊朝鮮邊境偶爾發起的襲擾。
孫承宗和他的部下充分利用這幾年難得的好時光，廣召遼人返回故土，墾荒屯田，在廢墟上重建家園；同時鼓勵工商，充實民力，儲積軍備，硬生生將寧遠打造成了關外蠻荒的一方樂土。當寧遠鞏固之後，明軍的防線再次向北推進200餘裏，至1625年夏天，錦州、鬆山、杏山、右屯及大小淩河全部收回到明軍管轄之內，各城也漸次修複完善。至此，以寧遠為中心的寧錦防線基本形成。
正當一切蒸蒸日上之時，變故再次發生。1625年秋天，由於魏忠賢的詆毀，孫承宗去職。這是一個醞釀已久的陰謀——魏忠賢在1624年2月被任命為東廠提督之後，即開始瘋狂打擊他在朝中的敵人，其核心目標即是“東林黨人”。1625年，大批正直朝臣被殘酷迫害至死，堅定的東林黨支持者孫承宗自然也在打擊之列，他沒有丟掉性命已算幸運之至。
大恐怖之下，東北前線頓時陷入混亂。1625年底，受魏忠賢支持的兵部尚書高第成為遼東經略，此人一上任，即搬出與此前王在晉一樣的觀點，認為關外必不可守，下令盡撤錦州、右屯諸城守具，將士全部退回關內。這個愚蠢的決策令袁崇煥目瞪口呆，他數次力爭不要退兵，不料反倒惹惱了高第，他下令將寧遠駐軍一並撤回。袁崇煥慨然曰：“我寧前道也，官此，當死此，我必不去。”
大撤退無可挽回地實施了。《明史》記載，撤兵之日，明軍“委棄米粟十餘萬，而死亡載途，哭聲震野，民怨而軍益不振”。錦州、右屯、大小淩河及鬆山、杏山、塔山盡撤一空，隻有寧遠一城孤零零矗立在前線。孫承宗和袁崇煥苦心經營四年的寧錦防線，沒有被敵軍摧毀，卻被自家人一朝破壞。
寧遠，從一方樂土荒誕地化為一座孤城。袁崇煥孤注一擲的堅持，使得即將到來的寧遠保衛戰，在某種意義上，變成了他一個人的戰爭。
那兩日的慘烈
雖然袁崇煥違令不撤，但朝廷並沒有怪罪於他。而且此後他幾次上書請求去職還鄉，都未獲允許。1625年底，袁崇煥升任按察使，仍主事寧前。
這一年的最後兩個月，袁崇煥感到前所未有的苦悶。9月的時候，他素來敬重的前輩熊廷弼被殺，令他頓生兔死狐悲之感。在一首題為《哭熊經略》的詩中，袁崇煥寫道：
記得相逢一笑迎，親承指授夜談兵。
才兼文武無餘子，功到雄奇即罪名。
慷慨裂眥須欲動，模糊熱血麵如生。
背人痛極為私祭，灑淚深宵苦失聲。
他從熊廷弼因功獲罪的荒誕遭際中，隱約感受到無常命運的捉弄，而一句“功到雄奇即罪名”可謂道盡官場淒涼。事實上，他詠詩抒懷，似乎早已從熊廷弼身上看到了自己的影子。袁崇煥立雄奇之功的機會很快到來了。
1626年春，後金可汗努爾哈赤見明軍主動撤退，知道新任遼東經略不足為慮，遂在天寒地凍之時，率大軍西越遼河，於陰曆正月二十三日兵抵寧遠。
此番南下，努爾哈赤幾乎動用了全部精銳部隊，號稱三十萬。他以為，僅僅報上這個數字，就足以把袁崇煥嚇得投降。努爾哈赤這麼想並不為過，因為此前他曾經以三萬之眾擊潰明朝的十餘萬大軍，而那還是在七八年之前。如今八旗軍久經沙場之後，紀律性、作戰經驗和戰鬥力比之當初都有巨大提升，因此他料定取寧遠必如探囊，不費吹灰之力。
然而袁崇煥不這麼認為，他對自己苦心經營的寧遠信心十足。因此，當後金的勸降書送至眼前，袁崇煥不無輕蔑地回道：“你號稱大軍30萬，實際不過13萬吧。我修治寧遠，決意堅守，豈有投降之說？”
城外的後金軍到底有多少，說法不一，但至少也有五六萬人，而寧遠城中的明軍不過萬餘人，而且沒有援軍——本來應該有的，但遼東經略高第坐擁山海關，拒不發兵往救。在這種情況下，袁崇煥還要堅意死守，所倚仗的隻有兩項：將士的勇氣、信心以及城牆上的11門紅衣大炮。
火炮在明朝早已廣泛使用，但多為從國外引進的弗朗機炮——明代稱西班牙、葡萄牙人為弗朗機人，他們製造的大炮也因此得了個奇怪的名字。紅衣大炮從技術和威力上比弗朗機炮厲害得多，也是當時明朝所能擁有的最先進的火炮。這種炮最大的優勢就是射程遠，據說輕鬆就可打到六七裏之外；而且紅衣大炮比較容易調節射角，火力覆蓋麵很寬，基本不會留下死角。當年袁崇煥重定規製修築寧遠城時，就已經考慮到紅衣大炮的使用，因此城牆的四個角各設一個巨大的方形敵台，凸出於城外，以方便隨時調節大炮的發射角度。
寧遠城中，袁崇煥最看重的部下有大將滿桂、副將左輔、朱梅、參將祖大壽以及守備何可綱等人。大戰之前，袁崇煥召集全體將士，刺血為書，激以忠義，並為之下拜，於是將士一心，鹹請效死。
軍心既定，袁崇煥下令盡焚城外居舍，所有居民入城；令同知程維楧查察城內可疑之人，清除奸細；通判金啟倧按城四隅，負責編派民夫，供給飲食；又派人把守城內各巷口，有人違令亂行動即斬之；而城上之人私自下城者，也即格殺勿論。各城門守將早已分派妥當：滿桂提督全城，同時負責把守東南角；左輔守西，祖大壽守南，朱梅守北。
後金軍抵達寧遠後第二天，勸降無效的努爾哈赤發起了大規模進攻，首攻方向是防守相對較弱的西南角。
後金軍長於野戰，但數年磨練之後，已然熟練掌握了攻城技術，其關鍵是利用楯車。這是一種大型木車，車前擋以數寸厚的木板，木板上裹多層牛皮，堅硬結實，一般的炮火根本奈何不了它，更休提弓箭之類的冷兵器。當這種怪物一般的巨型楯車頂住首輪炮擊之後，即迅速推進到城下；跟在楯車之後的壯漢以楯車為掩護，揮動巨斧鑿城；城若鑿破，接下來的事情就簡單了——風馳電掣的後金騎兵將蜂擁而上。努爾哈赤憑借這種攻城術，已拿下明朝數座堅城，他料想一個小小寧遠定然不在話下。
他沒有料到，尋常大炮之外，寧遠城中多了11門紅衣大炮。
努爾哈赤按照既定的策略準備攻城時，袁崇煥正在軍中與幾個幕僚閑談，若無其事。座中恰好有一位朝鮮翻譯官韓瑗，詳細記錄下了當日情形——閑話間，有人來報信，說賊兵出動了，於是袁崇煥乘轎來到敵樓，並將韓瑗一並帶至；四周一片寂靜，韓瑗驚訝地發現，眼前這位總指揮非但麵無憂色，而且頗有雅致地與自己談論起了詩文；這時，城外傳來了一聲炮響，韓瑗覺得聲動天地，自己驚得連頭都抬不起來，袁崇煥卻輕描淡寫地笑道：“賊至矣。”
紅衣大炮開始猛烈發射，至處遍地開花，盡皆糜爛。
當炮彈擊中楯車時，楯車立時破碎。沒有被擊中的，艱難抵達城下，斧手開始鑿城。巨石從天而降，砸在楯車上，楯車堅固無恙。但隨後落下的，卻是浸了油的枯草、棉花，火苗洶湧，包圍了楯車。再往後，褥子和被單落了下來，裏麵裹著成堆的火藥。這是通判金啟倧發明的臨時武器，火藥點火即爆，火焰飛騰，所及之處，無不糜爛。金啟倧不知道自己的新發明具有如此威力，做實驗時不小心，結果丟了性命。
楯車一個接一個被火焰吞沒，但城牆還是被鑿出了幾個大窟窿，幸而天寒地凍，沒有坍塌。
袁崇煥把城中所剩一萬多兩白銀全部搬到城牆上，勇者即賞。
所有大炮同時開火，城外土石飛揚。火光中，後金士卒馬匹騰空而起，旋即跌落。攻城從上午持續到午夜，城外屍體成堆。努爾哈赤無奈，下令撤退。
第二天，幾乎同樣的場景再次上演。唯一不同的是，明軍的大炮擊傷了敵軍的一個大頭目，後金士兵以紅布裹之，大哭，抬走。
韓瑗說，被抬走的這個人，就是努爾哈赤。
八年未有之勝利
那個人到底是不是努爾哈赤，至今仍有爭議，但從後金士兵的反應來看，是他的可能性極高。六個月之後，努爾哈赤在沈陽離世，年68歲。他很可能死於寧遠之傷。韓瑗說，努爾哈赤本己重傷，又收到袁崇煥的信，恨怒在心，懣恚而斃。
袁崇煥的信中是這樣寫的：“老將橫行天下久矣，今日見敗於小子，豈其數耶！”他顯然是在刻意刺激努爾哈赤，不僅送去了信，還備了禮物。
寧遠慘戰兩日，後金傷亡很嚴重。明朝方麵的資料說，敵人死了一萬七千人；《清太祖實錄》中，這個數字被銳減為五百人。《清太祖實錄》還說，“上（即努爾哈赤）自二十五歲起兵以來，征討諸處，戰無不捷，攻無不克，惟寧遠一城不下，不懌而歸”。
努爾哈赤很生氣。當他無奈地將部隊撤出明軍火炮的打擊圈，憤怒地詰問自己的部下：你們不是說這座城很容易攻下嗎？
盛怒之下的努爾哈赤把目光投向了寧遠城南的覺華島。
覺華島距寧遠古城約15裏，現名菊花島，是一個旅遊區。從海濱乘遊船至島上，大約需要幾十分鍾。夏天的時候，我曾站在遊人如織的興城海濱，遠遠眺望那孤零零如一片葉子的小島。菊花島實際上並不是特別小，其麵積約13.5平方公裏，屬渤海灣第二大島嶼。據曆史記載，覺華島早在唐代即已開發，成為北方的一個港口。但在明代，它的作用主要體現在軍事上。
當年孫承宗親曆關外考察地形，就已經與袁崇煥等人達成一致意見，在修築寧遠城的同時，積極經營覺華島，使之與寧遠城互為犄角。島上既囤積糧草，也駐紮舟師，以防後金沿海路南下。
當努爾哈赤打算拿覺華島泄憤之時，島上約有明軍水師七千人、商民七千餘人、糧料八萬石、船兩千餘艘。島上守軍事先已經料到後金可能來襲，因此在寧遠炮火隆隆之時，已經沿島開鑿了一道長達15裏的冰壕，希望以此阻擋後金鐵騎。然而此時北方盛寒，冰壕鑿開不久，即再次凍合。島上將士“日夜穿冰，兵皆墮指”。