武裝了紅夷大炮後，儘管朝廷削減了寧遠守軍的給養，袁崇煥仍然執意堅守寧遠。
袁崇煥
1626年2月19日，得知明朝政府改變寧遠守備方略的努爾哈赤將寧遠包圍，第二天即發動了進攻。
在寧遠攻城戰中，袁崇煥故意將後金軍隊放入紅夷大炮的射程之內。儘管後金軍隊奮力苦戰，但損失慘重。努爾哈赤中炮受傷後，後金軍隊被迫撤回。七個月後，努爾哈赤死於炮傷。
紅夷大炮和明軍
努爾哈赤死後，後金方面由努爾哈赤的兒子皇太極繼位。
皇太極
由於寧遠之敗和國內的經濟危機，皇太極在1627年2月23日派遣使者來到寧遠，致書袁崇煥，請求議和。但是，儘管是議和，後金方面卻在書信中列舉了女真族的“七大恨”，表示女真族在明朝的統治下受盡了冤屈，希望兩國能重歸於好，並且互贈禮物。事實上，所謂的“互贈禮物”只是外交辭令，實際上的意思是讓明朝向後金納貢。
儘管納貢在經濟上的負擔小於軍費開支，但卻是一項屈辱的負擔。所以，袁崇煥在回覆的書信中指出在歷史上明朝和後金都有許多居民慘遭屠戮，要求後金方面少一些跋扈的語言。同時，袁崇煥要求後金方面歸還佔領的明朝土地，放回抓去的明朝俘虜，和平才可能實現。
之後，皇太極做出了讓步。1627年5月22日，皇太極致書袁崇煥。他拒絕了返還土地和俘虜，但表示不再“追究”“七大恨”。同時，將每年的納貢減為黃金9萬兩。
這時候，因為天啟皇帝死去，崇禎皇帝上臺，魏忠賢一黨被徹底扳倒。於是，明朝政府中的東林黨勢力重新得勢，袁崇煥因此得到了更大的支持。
動畫版魏忠賢
袁崇煥此時沒有再跟皇太極討價還價。他在原本被放棄的錦州和大淩河一線實行軍屯，試圖將其重新建設成為軍事重鎮。在皇太極方面，得知了明朝開始重新修繕前線城堡時，他邊命令貝勒大臣做好進攻的準備。
袁崇煥到北京和崇禎皇帝見面時，提出了“以遼人守遼土，以遼土養遼人”的主張，並許諾“五年內全遼可復”。於是，崇禎皇帝擢升袁崇煥為兵部尚書，授予坐鎮寧遠監督遼東戰事的全權。
但是，袁崇煥的計劃最終落空了。1629年11月，皇太極出兵圍攻寧遠，並借道蒙古土默特和喀喇泌部，由喜峰口入關，兵鋒直逼北京。對於皇太極的行動，袁崇煥措手不及，趕緊派祖大壽率2萬兵馬支援北京。祖大壽奮力搏殺，才打退了皇太極。
祖大壽
之後，崇禎皇帝以部將不和、翫忽職守為由降罪袁崇煥。袁崇煥和後金勾結的流言也傳播開來。1630年1月13日，袁崇煥因越權與後金議和，被磔於市。
