1621年，即明天啟元年，后金天命六年，努爾哈赤發(fā)動了沈陽戰(zhàn)役。他親自督陣，諸貝勒率本部精銳，并攜帶準(zhǔn)備攻城用的云梯、戰(zhàn)車。明沈陽守將總兵賀世賢，盡管在沈陽挖河、筑壘，但面對后金的精銳部隊，仍是很難抵御。在奮勇作戰(zhàn)中，他被亂箭射死。后金軍乘勢攻進(jìn)沈陽城。這一戰(zhàn)，明軍被殲七萬余人。

努爾哈赤攻下沈陽之后，集中力量準(zhǔn)備進(jìn)攻遼東軍事重鎮(zhèn)遼陽。遼陽在明代為東北政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心，居諸城之首。其時，明遼東經(jīng)略袁應(yīng)泰駐扎在遼陽，以此為中心布防，準(zhǔn)備力保遼陽城。后金軍到達(dá)之時，袁應(yīng)泰立即派出李秉誠等五位總兵，率軍五萬對敵。結(jié)果，明軍被皇太極軍擊破。后金軍隨后攻城，城破，袁應(yīng)泰自縊而死。這場戰(zhàn)爭只用了三天時間。

沈陽、遼陽相繼被后金攻占，熊廷弼的免職，袁應(yīng)泰的戰(zhàn)死，給明王朝以沉重的打擊。朝野內(nèi)外普遍認(rèn)識到遼東失守，遼西也不能保，大明江山有可能傾覆由后金所代替。那么，如何收拾這個殘局呢?朝中有兩種意見：一是放棄廣寧(今遼寧北鎮(zhèn))，退守山海關(guān)；一是堅決固守遼西。廣寧是遼西重鎮(zhèn)。持后一種意見的人認(rèn)為，放棄廣寧，就等于放棄遼西；放棄遼西，就等于放棄山海關(guān)，也就等于放棄薊州。這樣一來，后金軍就可直抵北京城下。因此，大部分明臣都主張力守廣寧。明熹宗雖然不理政事，只知玩樂，但也不愿把自己的江山拱手送給別人。于是，他聽從多數(shù)朝臣的意見，確定調(diào)兵選將固守廣寧。同時，重新起用熊廷弼。熹宗還立即召見熊廷弼，并處分了當(dāng)年彈劾熊廷弼的朝臣，以表明誠意。熊廷弼很快制訂出防守方略，并得到熹宗和朝臣的贊同。熹宗又派王象乾出鎮(zhèn)薊遼，任命張鶴鳴任兵部尚書，又從各省抽調(diào)兵伍，集齊近三十萬人馬。明天啟元年(1621)七月，熊廷弼離京出關(guān)。

第二年正月，努爾哈赤部署人馬，準(zhǔn)備進(jìn)攻廣寧。明軍主將熊廷弼卻同廣寧巡撫王化貞在軍事上各持一端。熊主張以守為戰(zhàn)，王卻主張主動進(jìn)攻后金軍。王化貞并不懂軍事，又剛愎自用，根本不聽熊廷弼的意見。兩人互相彈劾。兵部尚書張鶴鳴暗中支持王化貞，和熊廷弼作對，并使王化貞逐步奪取廣寧的軍權(quán)，熊廷弼被架空。努爾哈赤經(jīng)過準(zhǔn)備，親率大軍渡河，以攻廣寧。王化貞的守河部隊，見后金軍渡河，不戰(zhàn)自潰。后金軍追擊明軍至西平堡。在這種情況下，熊廷弼提出集中兵力固守廣寧。王化貞不贊成，提出在河上駐兵并以重兵守西平堡的相反方案。王化貞堅持己見，結(jié)果，后金軍在西平堡等地大敗明軍。繼而，后金進(jìn)攻廣寧，王化貞不戰(zhàn)而逃，熊廷弼救援不及。后金軍在沒有費多大力氣的情況下，就占領(lǐng)了廣寧。努爾哈赤當(dāng)時攻打城市純粹是掠奪性的，對廣寧也不例外。他下令搬走城中全部物資，并放火燒城，然后撤離這個地區(qū)。熹宗看到廣寧慘敗十分恐慌，但他還能克制，下令讓熊廷弼、王化貞戴罪鎮(zhèn)守山海關(guān)。由于一部分朝臣對熊廷弼不滿，要求嚴(yán)懲。于是熊廷弼、王化貞被捕入獄。

天啟五年，即后金天命十年(1625)，努爾哈赤決定遷都沈陽，以沈陽為政治中心。這就更加明顯地看出，他的目的并不只是滿足在東北地區(qū)的勝利，而是欲尋找機(jī)會入關(guān)，入主中原。不過，明王朝那時也不甘心就此敗在后金手下。廣寧失守以后，中心任務(wù)是守山海關(guān)，但是誰都清楚，在山海關(guān)對付新興的后金并不容易，因而誰也不敢欣然領(lǐng)命。在朝臣的舉薦下，兵部侍郎王在晉被晉升為兵部尚書兼都察院右副都御史，奉命經(jīng)略山海關(guān)。他到任后，提出“堵隘守關(guān)”和“拒奴撫虜”的方針，即在山海關(guān)外再設(shè)一關(guān)，作為“衛(wèi)護(hù)山海，亦衛(wèi)護(hù)京師”之屏藩；并用重金收買蒙古人，集中對付努爾哈赤。他的意見遭到部將袁崇煥等人的反對。明廷派兵部尚書孫承宗到山海關(guān)處理王、袁之間的爭議。孫承宗對寧遠(yuǎn)衛(wèi)（今遼寧興城市）形勢作了考察之后，認(rèn)為寧遠(yuǎn)是“天設(shè)重關(guān)，以護(hù)神京，必不可不守”，明確表示支持袁崇煥的主張，王在晉仍不服氣。孫承宗回到北京，向熹宗建議，撤王在晉經(jīng)略山海關(guān)軍務(wù)之職，起用袁崇煥守寧遠(yuǎn)城，并自請到山海關(guān)任遼東經(jīng)略，得到熹宗的贊同。隨后袁崇煥晉升為右參政。孫承宗和袁崇煥計議，在錦州、杏山、松山一帶修城鎮(zhèn)，使明朝的占領(lǐng)地又從寧遠(yuǎn)向北推進(jìn)二百里，這對邊事大有好轉(zhuǎn)。但是，宦官魏忠賢對孫承宗早有不滿，借前線傳來明軍的一次小敗，彈劾孫承宗，派其黨徒高第出任兵部尚書，經(jīng)略遼東、薊鎮(zhèn)、天津等處軍務(wù)。孫承宗被迫回家養(yǎng)病。