努爾哈赤率人來攻擊，袁應泰命令總兵官賀世賢、尤世功出城奮戰。他大概還覺得自己是諸葛再世，一定能夠打贏這一戰。
結果，敗北而回。
次日，蒙古降人果然作內應，使兩員大將戰死。
總兵官陳策、童仲揆赴援，也陣亡。
袁應泰就令奉集、咸寧各軍撤退，全力守遼陽，并引水注入城河，沿河排列大炮，兵士環城守衛。
十九日清兵臨城下，袁應泰親自督率總兵官侯世祿、李秉成、梁仲善、姜弼、朱萬良出城五里迎戰，戰敗，死傷眾多。
當晚袁應泰未進城，宿軍營中。
第二天，后金軍掘開城西閘門排除城壕內積水，又派兵守住城東水口，渡城河大呼而到城下，雙方鏖戰很久。
很多清軍騎兵沖到城邊。戰敗的明軍向城外奔去，有的被淹死，有的被清軍殺死，傷亡慘重。
清晨，袁應泰進城，與巡按御史張銓等分陴（城墻上凹凸形的小墻）固守。
監司高出、胡應棟等翻城墻逃走，人心離散。
十一日，后金軍又攻城，袁應泰督率軍士持盾牌大戰，又敗陣。
到傍晚，更樓起火，后金軍從小西門進城，城中大亂。
袁應泰在城樓上見此情況，覺得大勢已去，無法挽回，對張銓嘆息說：“你沒有守城的責任，趕緊走吧！我死在這里！”
說罷袁應泰就佩了劍、印，自縊而死。
他的妻弟姚居秀也跟著自殺。
仆人唐世明撫著袁應泰的尸體大哭，放火燒樓而死。
此事傳到朝廷后，天啟帝追贈袁應泰為兵部尚書，并隆重祭葬，封其子為官。
可是現在卻不一樣了，熊廷弼就沒有袁應泰那么多事情。從始至終，熊廷弼都覺得遼人不可信，蒙古人不可信，出城作戰，打什么打？
老熊他就覺得，得先守一波再說。消耗女真人一波，等到他們久攻不下，士氣低落，然后再出城反擊才是王道。
現在遼東的軍隊打硬仗已經不行了，但是打一打順風仗還是沒問題的。這一點熊廷弼有很清醒的認識。
很快探子就被代善帶了回來，努爾哈赤詳細的詢問了蒙古探子，發現事情比自己想得要更糟糕。
熊廷弼讓這些人整日挖溝、筑城、搬石頭上城頭，反正就是做著各種守城的準備。我就是不出去，有能耐你打進來。
“給那些蒙古人武器，讓他們為先鋒，準備攻城。”努爾哈赤臉上閃過一抹狠厲，直接下了命令。
反正到了這個時候肯定是要打的，只不過讓自己的子弟去打，努爾哈赤舍不得，索性就讓這些蒙古人去打。
他們不是對熊廷弼積壓了不少的怨氣嗎？正好士氣可用，那就讓他們去打。
如果有機可乘，那自己就趁機攻下沈陽城；要是不行，那就可以撤了，反正打不下來撤退也不是什么大不了的事。