皇太极决定集中兵力打击援军，他和大贝勒代善等人率领两万大军前去迎击明军，留下的一部分队伍负责严守壕沟，监视城内明军的动静。
皇太极看见明军的骑兵，步兵阵列整齐，各种大小火器枪炮都已准备布置妥当。皇太极认为“若候战车兵至，势必迟误。于是，率两翼骑兵列阵，呐喊冲击。”
明朝军马巍然不动，从容应战，枪炮齐发，“声震天地，铅子如雹，矢如雨霰”。
后金方面右翼兵马冲在前面，左翼兵马紧随其后，与明军展开了激战。
张春为了扼制骑兵，动用了许多战车，战车上配有各色火器，八旗兵吃了不少亏，冲了几次都没有成功。后来，后金的右翼兵马终于首先冲入了明军的战阵，明军一时被击败。但是，战败的明军迅速又聚集起来，凭借着队列继续与强敌作战，可惜又被随后杀到的后金左翼兵马给冲破了阵伍。
总兵吴襄等收拢被打散的兵马继续扎下营寨，据营而战。皇太极想用佟养性的炮兵部队，放在明军营寨的东面，用大炮轰击明军。不过，由于事先得到了通知，明军对于后金炮兵部队的动向极为重视。不等炮兵就位，就用预备好的骑兵，利用三眼火铳等各种火器不断冲击，使得后金炮兵无法发挥，只能靠后布置，没有取得重大战果。
皇太极“列营兵车盾于前，护军及蒙古兵于后。于是行营兵推战车迎敌，纵骑兵发矢冲阵”。不过明军方面也不示弱，“阵坚，施火炮鸟枪力战”。
激战大半天，在后金一波波的猛攻之下，明军终于显现颓势，开始撤退。皇太极“先遣精锐为伏兵，扼敌归路”。然而这回他的如意算盘没能打响，大凌河城围城前离开的两千铁骑就防着这一手，两厢交战，谁也没能占得便宜。
于是明朝的这路大规模援军徐徐而退，虽然损失近半，但后金方面也伤亡惨重，阵亡负伤共计两千余人。这和原本历史上，张春和他的三十余名将领被生擒，总兵吴襄等仅率数十人侥幸逃归的结果相比，无疑已是天壤之别。
前一日晚上，得到现代带响烟花讯号的城内明军，已知道白天会有这番恶斗。当来援明军和后金军进行激战时，大凌河城中的祖大寿等亲自率领城中的精锐兵马，向着来援明军的反方向全力冲杀。完全没有料到这一点的后金军，这个方面力量薄弱，又没有得到及时的增援，却是被杀了个措手不及，此处的防御被完全打破，后金军死伤无数。取得重大战果的祖大寿等人并没有恋战，在其他后金军来援之前就回城据守了。
对皇太极来说，这一次的围城打援并没有取得全胜，但也是取得了交代得过去的战果。然而，回营不久，皇太极就收到了盛京方面的报告。
皇太极得此战报，立刻召集众人开会。会上也没人能准确分析出这是什么人，有多大的势力。一时，继续围城和班师回京，两派人士各说各的理，好不热闹。
皇太极只好先抽调一支两千余人的精锐骑兵，先回师救援，其余的继续围困大凌河城。
这场大战之后，大凌河城开始允许城中的老百姓出城砍柴。后金方面抓了人询问得到的情况是，城中粮草和军械准备得十分充分，而且事先已经知道后金的动向，士气如虹。
不过，后金方面对于这个消息没有立刻相信，生怕这是明军的计策。后金军继续围困大凌河城，并开始劝降。
于是，于农历十月七日和十月九日，皇太极先后写信给祖大寿、何可纲、副将张存仁，进行劝降。自然，劝降被祖大寿等拒绝。如今，形势大好，完全可以守住城池，怎么会投降呢？
更何况，在永平时，阿敏进行了残酷的屠城。大家一致认为：后金残暴无比，投降也是难逃一死，现在这样守住城池才是光明的大道。另外，后金征战的目的就一个“抢”字，本来都已打进了京畿，却又撤了回来，和占山为王的强盗们没有什么大区别。投降这样的人太掉份了。
对此，皇太极亲自写信给祖大寿，解释道：“过去屠杀辽东汉民，确有其事。但是我深为懊悔，自我登基以来，就不再那么做了。至于永平屠城，那是二贝勒阿敏所为，他因此受到了我的严惩，希望你们不要再介意这一件事了。”
祖大寿等人自然不会相信，后金的不断劝降只是徒劳。
时间又过去了近一个月，冬天的到来也将不远。如此大规模的后金军队，在冬季继续围困兵精粮足的坚城，显然得不偿失，没有太大的意义。
公元1631年11月24日，崇祯四年农历十一月初二，后金军悄然从大凌河城解围撤退。大凌河之战彻底结束。
明清两边都认为自己取得了战斗的胜利。明军向崇祯皇帝报告，宣称自己不但成功解围大凌河城，还击毙击伤后金方面近两万人（事实是祖大寿方面的战果加在一起，也就不到五千人）。后金方面认为，自己不但扫荡了大凌河城附近的明军势力，在打援等行动中还消灭了近两万明军，又是一个重大战果，唯一的遗憾是没有打下大凌河城。
然而，大凌河引起的巨大变化，并没有结束，而是刚刚开始。
农历八月时，皇太极率领后金兵马攻打围困大凌河城没多久的时候，得到了这个消息的大明朝廷当然没有坐视，下令各处军镇迅速增援。
登莱巡抚孙元化命令麾下的孔有德等人以本部兵马由海路袭击建州叛军的后路——耀州（今营口附近）。
孙元化，生于1581年，表字初阳，上海市川沙县高桥镇人。明万历四十年，1612年，孙元化考中举人，跟着徐光启学习火器和数学。后来，孙元化从军辽东，帮助袁崇焕驻守宁远。孙元化先后撰写了《论台铳事宜书》、《改造火器呈》、《火药库图说》、《铳台图说》等文，对于火器火炮的运用有独到之见解。崇祯三年农历一月，孙元化跟随孙承宗镇守山海关，五月，孙元化以右佥都御史，巡抚登莱。孙元化除巡抚登州、莱州和东江外,还兼有恢复金、复、海、盖四州之责。
1629年7月24日，崇祯二年六月初五，因为袁崇焕擅自杀了东江大帅毛文龙，引起东江镇动荡，时有哗变。毛文龙亲自招募大批辽东汉民为部众，他将一批强悍的部将收为义子，其中，尚可喜、耿仲明、孔有德三人最为出名，号称“山东三矿徒”。这些人只听毛文龙的号令，毛文龙一死，新任总兵黄龙根本没有办法管束部队。原来的皮岛将领孔有德、耿仲明、李九成等人投到了孙元化的麾下。孔有德被任命为骑兵参将。
然而，孔有德等人领命由海路袭击耀州，出海之后，回来报告说遭遇风浪，没能成功。孙元化很是震怒，既然海路不行，就下令孔有德和千户孙应元等率领八百精骑，改由陆路赶赴前线，增援大凌河。孔有德的这支部队在登州，受过公沙为首的葡萄牙人的训练,善用火器。
闰十一月，孔有德的援兵队伍才走到了山东与河北交界的著名杂技之乡——吴桥。这个时候，大凌河保卫战已经取得了胜利，但是由于消息传递的滞后，孔有德带领的这支援军所不知道。
这时，冬天的雨雪导致道路泥泞难行，另一方面，部队给养又不足。辽东兵军纪涣散，作风野蛮，山东的老百姓都很不待见他们，加上孔有德的部队一路上也是屡屡扰民，所以当他们进入吴桥县城的时候，城中百姓家家闭户，商埠也关门闭户。
孔有德的军队开始和土匪一般的闯入普通百姓家，自筹粮草。哭叫声一时间响彻了雪夜。
有一个孔有德的士兵闯入了一户看似普通的民居，强行索取一只鸡。然而，这个看似普通的人家，却是身为山东望族，魏忠贤叫人编的《东林点将录》里，号称“浪里白条”的东林党干将王象春的家仆。
于是，这个倒霉的士兵就被“穿箭游营”。穿箭游营，这是一种仅次于斩首示众的军法。士兵们感到受了侮辱，就群起闹事，将王家的这个家仆杀死。这样一来，王象春一家更加不肯罢休，王象春之子要求查明真相，让孔有德对带头闹事的士兵严惩不贷。
就在这个时候，李九成，千户孙应元的父亲，把孙元化给的市马钱尽数花光赌光，正好归来。李九成正在盘桓着怎么交差，看到这士兵群情激奋的场面，李九成这个赌徒就铤而走险，煽动自己的儿子李应元和孔有德带领众人抢劫哗变。
“（闰十一月）丁卯，登州游击孔有德率师援辽，次吴桥反。”这真是一只鸡引起的战争惨案。