努尔哈赤得知明朝经略换了人，又多方面打探得知新经略不懂兵法，布置也有些混乱，就认为时机到来，决定亲率大军征计明朝。天命六年(1621年)三月十二日。努尔哈赤率兵来到沈阳城下，在城东七里河北面驻扎下来，准备攻打沈阳。

他在战前，刺侦情报，秣马厉兵，制钩梯，造栖车，做了精心准备。福余卫头目暖兔名下把速等向明边吏密报“有达于哈喇等四名持布匹，前往奴儿哈赤家贸易，闻奴酋欲于闰二月来克沈阳”。被后金掳掠辽民逃回者，也皆言奴酋制造钩梯、营车，备糗粮，将犯沈、奉。

努尔哈赤要夺取辽、沈，先略奉集堡，从而揭开辽沈之役的序幕。奉集堡是明朝辽东的战略要地。熊廷弼言：“沈之东南四十里为奉集堡，可掎角沈阳，奉集之西南三十里为虎皮驿，可掎角奉集；而奉集东北距抚顺、西南距辽阳各九十里，贼如窥辽阳，或人抚顺，或人马根单，皆经由此堡，亦可阻截也。不守奉集则沈阳孤，不守虎皮则奉集孤，三方鼎立。”

努尔哈赤深知奉集堡居于辽、沈之中的重要战略地位。明给率中倪思辉言：“奉集居辽、沈之中，奉集危则辽、沈中断，此奴之所眈眈而视也!"努尔哈赤正是要举兵略奉集堡，以武力侦探辽阳和沈阳两城明军的实力。二月十一日，努尔哈赤率诸贝勒大臣，统左右翼步骑劲旅，分八路略奉集堡。守城总兵官李秉诚得八旗兵来攻的哨报，领三千骑兵出城六里安营迎战。他先派二百骑兵为前探，与后金军左翼四旗相遇，被击败。后

金军驰击，李秉试率兵拔营入城。后金军追至城下，被城上大炮打死参将一员及兵士多人。时努尔哈赤在城北高冈处指挥。他命其第十子德格类等率右翼四旗兵追击明军。

明总兵朱万良引师来援，但见虏而溃，死者数百人。明监军道高出，得后金军围奉集堡的驰报后，睨视佩刀，即有意外，引以自裁，完全失去胜利的信心。努尔哈赤在奉集堡进行的一场矢镞侦察，获得意外的成功。后金汗在略沈阳的一只犄角奉集堡五天之后，一又攻沈阳的另一只犄角虎皮驿。随之，后金兵又至王大人屯，往来无定，叆图大举。

努尔哈赤麾兵四击，忽东忽西，既试探明军的虚实。又麻痹明军的警觉，以准备率倾国之师，进取沈阳。沈阳是明朝在辽东的重镇。三月十日，努尔哈赤亲诸贝勒大臣，统领八旗大军，将板木、云梯、战车，顺浑河而下，水陆并进，向沈阳进发。明军闻警，举燧传报。沈阳守将总兵官贺世贤、尤世功得警报后，连夜率领一万兵丁守城。沈阳城颇坚，城外浚濠，伐木为栅，埋伏火炮。城周挖有沟堑，设置陷阱，井底插有尖桩，并覆盖秫稽，虚掩浮土。城上环列火器，分兵坚守。

八旗军于三月十二日兵临沈阳城下。努尔哈赤统兵驰至，未敢督兵攻城，先派数十骑隔濠侦探。武举出身的明总兵尤世功，带家丁冲出，杀死四人，略获小胜。努尔哈赤又命“用战车冲锋，马步继之”,将沈阳城围困。

努尔哈赤于三月十三日，清晨，再派骑兵挑战。行伍出身的总兵官贺世贤勇猛而寡谋，日日饮酒，贪功出城迎战。据《明熹宗实录》记载：

世贤故嗜酒，次日取酒引满面，率家丁千余出城击奴，曰：“尽敌而反!”奴以羸卒诈败诉我，世贤乘锐轻进。奴精转四合，世贤且战且却，至沈阳西门，身已中四矢。

贺世贤兵败返回，虽挥铁鞭奋力抵御，但身中数十矢，坠马而死。时努尔哈赤一面派精骑追杀贺世贤，一面督兵用云梯、檐车攻城。八旗兵大明楼方城北墙从城东北角挖土填濠，城上连发炮，因发炮过多，炮身炽热，至装药即喷。八旗兵乘机蜂拥过濠，急攻东门。此时，城中闻贺世贤兵败，尤世功战死，士兵溃散，降夷复叛，吊桥绳断，八旗兵拥门而入。进占沈阳诚。明兵民被杀死者，据说有七万人。

明总兵官童仲揆、陈策等统川浙兵由辽阳北上授沈，行至浑河，得报沈阳已陷。陈策下令还师，裨将周敦吉等坚请进战。明军遂分为两大营，周敦吉与石硅都司副总兵素帮屏等率兵营桥北；童仲揆与陈策等率浙兵营桥南。努尔哈赤得到侦报后，急命右翼四旗兵前去驰击。

明军桥北营结阵未就，被四面围攻，双方展开激战。明军杀死后金兵二三千人，后金军却而复前，如是者三；明军饥疲不支，周敦吉、秦邦屏等战死，其余兵将奔桥南浙兵营。后金军将浙兵营包围数重。这时明守奉集堡总兵李秉诚、守武靖营总兵朱万良、姜弼领兵来援，至白塔铺观望不前，及浙兵营被围，始前一战，被后金左翼四旗兵杀三千人，败遁而归。后金军左右两翼遂并攻浙兵营，营中放火器，后金兵死伤枕藉。浙兵营火药罄尽，短兵相接，力战而败。董仲揆、陈策等人皆战死。

浙兵营虽败，但奋死殊战，极为壮烈。《明熹宗实录》中载：“自奴酋发难，我兵率望风先逃，未闻有婴其锋者，独此战以万余人当虏数万，杀数千人，虽力屈而死，至今凛凛有生气。”沈阳已拔，敌兵大败，可率大兵，乘势长驱，以取辽阳。