金军队的凶悍远超想象。他们踩着同伴的尸体，终于把云梯架到了城墙上。有个叫额亦都的后金将领，都六十多岁了，居然第一个爬上云梯，手里的大刀舞得像风车。袁崇焕见状，从士兵手里夺过一张弓，搭箭就射，正中额亦都的肩膀。老将军惨叫一声摔了下去，后金士兵的攻势顿时缓了一缓。
这一天从清晨打到黄昏，后金军队连续发动了三次猛攻，尸体在城下堆得像小山一样，却毫无进展。努尔哈赤在中军大帐里急得团团转，他征战几十年，还从没见过这么难打的仗。
傍晚时分，他亲自带着亲兵到城下督战。刚到一处土坡，城头上突然飞来一颗炮弹，落在离他不到十步远的地方。《清太祖武皇帝实录》里只说“帝（努尔哈赤）被创”，但民间野史《老档秘录》写得更详细：炮弹爆炸的气浪把他掀下马来，一块弹片划伤了他的额头，血流了满脸。亲兵们赶紧把他抬回大营，这才保住性命。
当晚，宁远城头上的明军士兵看到后金营地里火光冲天，还以为他们要夜袭，赶紧加强戒备。后来才知道，那是后金在焚烧阵亡士兵的尸体，烧了整整一夜，空气中弥漫着焦糊的味道。
第二天，努尔哈赤忍着伤痛，又组织了一次攻城。这次他学乖了，让士兵分成小股轮流冲锋，想消耗明军的弹药。可袁崇焕早有准备，他让人在城上挂起灯笼，只要发现后金士兵聚集，就用大炮轰；零星上来的，就用弓箭和滚石招呼。
有个叫武长春的明军炮手，连续开炮几十次，炮管烫得能煎鸡蛋。就用凉水浇在炮管上降温，结果“嘭”的一声，炮管炸了，他自己也被气浪掀飞。袁崇焕闻讯赶来，见他还有一口气，赶紧让人抬下去医治，自己则挽起袖子，亲手操作大炮。
打到中午，后金军队再也撑不住了。努尔哈赤看着城下堆积如山的尸体，又摸了摸自己还在流血的额头，长叹一声：“我从二十五岁起兵，战无不胜，攻无不克，没想到今天栽在这宁远城下！”（原文见《满文老档》：“朕自二十五岁征伐以来，战无不胜，攻无不克，何独宁远一城不能下耶？”）
正月二十六日，后金军队拔营撤退。袁崇焕站在城头，看着他们远去的背影，突然一口鲜血喷了出来——他已经三天三夜没合眼了。士兵们想扶他下去休息，他却摆摆手，指着远处说：“你们看，那是什么？”
众人顺着他指的方向望去，只见后金军队在撤退时，居然把一路上的房屋都烧了，浓烟滚滚，遮天蔽日。袁崇焕叹道：“此獠虽败，其志未灭啊。”
宁远之战，明军以不到两万的兵力，击退了十几万后金大军，打死打伤后金士兵一万多人，这是明朝与后金开战以来的第一次大胜。消息传到北京，天启皇帝高兴得从龙椅上跳了起来，当即下旨封袁崇焕为辽东巡抚，赏银十万两。
袁崇焕想乘胜收复锦州，派人向朝廷要兵要粮，却迟迟没有回音。原来，魏忠贤把宁远大捷的功劳都揽到了自己头上，还让手下人编了本《三朝要典》，把袁崇焕写成是“阉党栽培的栋梁”。袁崇焕气不过，上书反驳，结果被魏忠贤记恨上了。
再说后金那边，努尔哈赤回到沈阳后，伤势一直没好，加上气急攻心，身体一天比一天差。当年八月，他在清河汤泉疗养时，突然病逝，享年六十八岁。临终前，他对儿子皇太极说：“袁崇焕此