而後金的攻城戰此時再算是正式打響，得了軍令的八旗士兵用氈被裹身，推著四輪戰車向前衝去，而讓精銳騎兵在後放箭策應掩護，竭盡全力的進攻東門。
雖然他們的總兵大人都出城作戰，但是他們都不太擔心。因為這兩人都是武功了得之人物，沈陽城中無人是其對手！看到後金攻城，城上的明軍士卒在各自將領的命令下，霎時間炮火齊發，滾木、礌石摟頭蓋頂的往下招呼。八旗士卒雖然是成片的倒下，成批的死亡，但他們仍然冒死前進，借助戰車與後麵騎兵的掩護，用生命在挖土填溝，相繼越過城外三道壕溝，進而直逼城下。
距離尚遠時明軍的炮火卻是發揮了很大的威力，造成了後金士卒重大的傷亡。但是連續發炮以後，那火炮就不靈驗了。由於連續發射，炮身熾熱，一裝上火藥，馬上噴射出去，不得不等炮身降低溫度後再裝彈藥發射。後金兵卒利用這個間歇，再加上身後騎兵越來越準的弓箭，一個個咬著牙扛著雲梯，推著戰車，向城下逼近，以迅雷不及掩耳般的速度快速向前推進。也就是半個時辰不到，沈陽城外的壕溝已被填平，眼見勝利在望的八旗士卒有如天神附體，健步如飛的奔過壕溝，直達城下的他們毫不停歇的便開始猛攻城門。
殘酷的攻城戰還在繼續，可是城外的後金士卒突然大喊道：“明廷的弟兄們你們聽好了，你們的賀總兵，尤總兵俱都戰死，你們還守得住此城嗎？不如開城投降，大汗定保你們高官厚祿，何必白白送死”！
看著木杆上挑著的兩個人頭，守城的明軍不由得放緩了動作，一個個臉上都帶著遲疑。而就是利用他們心慌意亂這個空檔，忽然有一群人站在城頭上，用刀斧砍斷橋繩，放下吊橋，如玉的事的後金將士不顧一切地衝上橋去，砸開東門，隨即一擁而入，沈陽城在此刻便被攻陷，可惜熊廷弼在沈陽城費的一番心血，可歎沈陽城裏麵的百姓！
其實砍橋繩，放吊橋，都是袁應泰收留的蒙古饑民。這些人早就已經投降了後金，後金的英明汗努爾哈赤就是讓他們與難民一起，混入沈陽城裏。到關鍵的時候，成為一股騎兵。所以努爾哈赤能攻下城陽絕對不是僥幸，是他在進攻沈陽之前，對城內兵力部署和工事情況都已是了如指掌。如此作戰，焉有不勝之理？
而此刻前來救援的川浙總兵官童仲揆剛到渾河南岸，便就得知沈陽已陷的消息。副將陳策本想率軍回遼陽，可是奈何憤慨的諸將隔著渾河皆是大吼道：“我輩不能救沈，在此三年何為”！又有遊擊周敦吉認為可以趁敵人立足未穩之際收複沈陽城。童仲揆等有感於眾將領的報國之心，隨即下令：將明軍分為兩大營，命令周敦吉、秦邦屏先渡渾河，在北岸安營紮寨，擺下陣勢。
而努爾哈赤得知明朝援兵已到，急速派兵向正在渡河的明朝援兵猛撲過去。周敦吉等領兵剛剛登上渾河北岸，兵分兩營，還未站穩腳跟之時，努爾哈赤派來的右翼兵馬已經圍了上來。與此同時，努爾哈赤又派一支兵截斷了渾河橋通道，阻止河南岸的童正揆、陳策等帶領的部隊過河。
努爾哈赤以五萬的兵力，圍攻河北岸的明朝援軍。剛開始後金僅以白旗士兵進行進攻，因為在他們看來，隻要是明軍明軍就絕對是不經打的孬種，往往隻是一經戰陣便就會潰不成軍。可今天卻是萬萬萬沒有想到，這些舉著武器迎上來的明軍竟然能奮力拚殺。其實他們不知道的是這支是來自四川的明朝援軍，論戰鬥力和意誌力都是出類拔萃的。這些川軍個個悍不畏死，拚殺頑強，兩軍交戰不多時，白旗軍就沒能頂住川軍的衝殺，滿臉難以置信的敗下陣來。
焦頭爛額的努爾哈赤隨即改派黃旗軍接著衝上去廝殺，而早已經是殺紅了的主將周敦吉等人身先士卒，不論敵人幾倍於己方，絲毫不退的進行英勇還擊，此波黃旗兵又被殺退。指揮作戰的努爾哈赤看得也是怵目驚心。遂又派紅旗軍接著廝殺，並會合白旗、黃旗的士卒一起彙聚起來，將川軍四麵包圍。在此情況下，經過一陣激戰以後，兩軍相互殺傷相當，前後三進三退，八旗士兵死傷近三千餘人。