公元1626年，后金大举南侵，直逼山海关。明朝广宁巡抚王化贞率领的14万大军，与金兵一触即溃，只好往关内节节败退。消息传到京城，朝廷大为震惊。少数人主张在关外抗击金兵，大多数人却主张放弃关外的大片土地，退守山海关。朝野上下笼罩着一片失败的阴影。
就在满朝文武拿不定主张的时候，兵部主事袁崇焕，单身匹马悄悄到关外去查访。在山上，他碰到一位砍柴的老农，就向他询问这里战前战后的情形。他认真地听着这里今昔的变化，仔细地进行分析。几天后，他回到北京，径直来到议事堂，对在场的大臣们说：“给我兵马钱粮，我一人足可守此关隘。”朝廷在进退难定之时，只好接受他的自荐，派他到关外监督军事，拨给他20万饷银，以招募溃散的兵士。
袁崇焕一到辽东，便马不停蹄地往关外七十里的前屯赶去。他在虎狼出没的荒山野岭里走了大半夜，颠簸得人疲马乏，直到天敲四鼓才赶到目的地。
守屯官兵见当朝兵部主事亲临前线，大为吃惊，对他的豪气壮胆，更是钦佩。
为加强边防，袁崇焕提出修筑重镇宁远。可是经略王在晋是个胸无大略的庸官，拒不同意。这时，正好当朝大学士孙承宗亲自抚辽，了解实情之后，建议朝廷调走了王在晋，并全力支持袁崇焕的主张。派他与大将满桂等人去宁远筑城驻守，再逐步收复关外失地。袁崇焕让满桂负责筑城，并经常到工地巡视。第二年，坚固的宁远新城筑成了，巍然屹立于山海关外，成为关外的一大屏障。袁崇焕与军民们在城墙上置酒祝贺，宁远城披红挂彩，喜气洋洋。
宁远城筑成后，袁崇焕令满桂、赵率教等良将加紧练兵。将士们在军营教场日夜进行攻守拼杀、骑马射箭的操练。袁崇焕根据十年来明军不敢与后金兵交锋的实际情况，采取了“坚守城池，待机破敌”的战略。就命人在城墙上配备了弓弩射手，以及红衣大炮，以便在心理上战胜敌人。
宁远离京城遥远，运输困难，为了保障粮草充足，袁崇焕带领将士们开荒种地，屯田储粮。宁远的防御一巩固，关外流亡百姓和四方商人，纷纷来此安居乐业。袁崇焕巩固了宁远城防后，便带领水陆马步兵一万二千人，到广宁、右屯一线巡查，然后又把防线向前推进了二百余里，在锦州一带恢复了驻军。
孙、袁复辽事业的成功，引起了祸国殃民的太监魏忠贤等人的妒忌。大学士孙承宗遭排挤被迫辞职了，魏忠贤的党羽高第继任了辽东经略。高第是个不学无术、胆小如鼠的人。他认为关外肯定是守不住的。所以一上任就下令锦州、右屯等地的守军退守山海关。袁崇焕坚决反对，斩钉截铁地说：“兵法云‘有进无退’，既然三城已复，怎么可以轻撤呢？锦州动摇，山海关便失去了屏障。”高第不但不听袁崇焕的意见，反而主张放弃宁远和前屯。袁崇焕坚决不同意。高第一气之下，硬把宁远以北的驻军匆匆撤到关内，丢下十多方石军粮。老百姓再次逃亡，许多人死于沟壑之中。
后金太祖努尔哈赤自孙承宗守辽之后，四年不敢出兵侵扰。只得派兵在沈阳大造宫殿，凤阁龙楼，雕梁画栋。宫殿建成，努尔哈赤决定迁都，于是率领六宫后妃，满朝文武齐至沈阳，改沈阳为“盛京”。不久，努尔哈赤听说孙承宗被罢了官，心中大喜。他对诸贝勒和大臣们说道：“明朝用高第这等无能之辈为经略，定会不战而逃。哈哈！”诸大臣连忙祝贺：“大汗洪福，此乃天助我主成就大业。”
努尔哈赤喜之不尽，忙于1626年初，亲自率领八旗兵十二万大军，渡过辽河，穿过抚顺，包围了宁远，打算南下入关，而后向明朝京城逼近。当天，努尔哈赤率领皇太极等来到宁远城下，勒马瞭望，感慨地说道：“好一座坚固的城池！”接着，他又指着后金兵说道：“大金兵铁蹄下无完城，宁远虽坚，岂能挡我精兵！”说罢，又转身问孙哈兔：“卿意若何？”孙哈兔马上躬身说道：“托大汗洪福，大金兵多将广，战无不胜，攻无不克，宁远城旦夕之间当垂手可得！”蓦然间，努尔哈赤望见城上旗帜鲜明，戈矛林立，中有红衣大炮，更是生平未见，不觉注视多时，甚觉诧异。随着城楼上一阵震耳的鼓角声，一面大旗从城楼竖起，旗上绣着一个斗大的“袁”字。旗下一员大将，金盔耀目，铁甲生光，面目间隐隐露出杀气。金太祖暗暗吃惊。一个贝勒大声问道：“你是何人？何不早降！”那大将答道：“我奉天子之命来此，誓死守城！”说毕，梆声一响，矢石如雨点般向金兵飞来。努尔哈赤慌忙率众回营。坐定后，众贝勒请求立即进攻，努尔哈赤道：“此人英勇善战，不可轻举妄动。且先养息一天再说。”
当夜，袁崇焕集合众将，刺破手指，血书立誓，誓与城池共存亡。将士们见主将如此忠贞不屈，深受感动，都愿与后金兵决一死战。宁远城中的百姓也纷纷拿起武器，自动参战。袁崇焕令满桂严守四门，谨防奸细，又传檄前屯、山前关守将赵率教等作好与后金兵决战的准备。
一切安排就绪后，袁崇焕又派人星夜驰往山海关，向高第告急，消他速派兵增援。高第畏金如虎，而且怒气未消，深恨袁崇焕不听号令，拒不发兵相助。
两天后，努尔哈赤果然率兵猛攻宁远，一时万马奔腾，如波涛翻滚。宁远城下护城河宽水深，马不能过，后金兵争先下马泅水过河。后金兵虽惯于爬城，这次抢登城头却遭到失败。原来袁崇焕在敌兵进攻的前一天就下令在城墙上泼了水。时值严冬，水结成冰，又硬又滑，爬城的金兵都纷纷滑落下来。金兵也不气馁，滑下来又往上爬。袁崇焕亲自在城上督阵，明军万弩齐发，射死金兵无数。努尔哈赤暴跳如雷，孙哈兔连忙举起明晃晃的大刀，逼着后金兵不得后退，继续爬城。因城上箭如雨下，后金兵只好手持盾牌一步步往前挪动。袁崇焕见弓箭射不到金兵，就命令放滚石檑木。后金兵刚爬到一半就被砸得血肉模糊，惨叫声与木石滚落声混杂在一起。努尔哈赤又命令后金兵搬来撞车。
不到半天功夫，城墙被撞倒了一角。袁崇焕冒着滚滚浓烟和雨点样的矢石搬运石块堵塞缺口，明军和百姓见主帅这么勇猛，纷纷跟着填堵缺口。孙哈兔远远望见了袁崇焕，一箭射来，正中袁崇焕的左臂，顿时鲜血染红了战袍。将士要护送他下城，他拒绝了，撕裂战袍包扎好伤处，继续指挥。当孙哈兔拈弓搭箭，准备再射时，满桂手疾眼诀，迅速回身一箭，重重地射伤了孙哈兔的右手。
这时，袁崇焕命令炮手们对准城下后金兵猛烈开炮。炮声响处，烟火腾空，后金兵血肉横飞，没死的见炮厉害，四处逃避。炮弹却像长了眼睛一样，不时在人群中开花。后金兵队形顷刻大乱，互相践踏，死者无数。努尔哈赤眼看部下伤亡惨重，加上无色渐黑，只得下令收兵。回到大营，心中好生烦闷，他和皇太极等商议：明天定要一鼓作气，拿下宁远。
当晚，袁崇焕又带领军民连夜加固城墙，并且又向城墙上泼了水。
第二天，努尔哈赤重新调配了兵力，选派了一大批身高体壮的士兵，披上铁甲，顶着盾牌，分十几路同时围攻宁远城。后金兵远远望见城上并无动静，心中暗自高兴，误以为明军可能已弃城逃跑，一个个大着胆子往前冲。
突然间，城上炮声震天，烈焰翻腾，袁崇焕下令开炮了。金兵见状不妙，慌忙逃跑。努尔哈赤大怒，喝令不准后退。可是，兵败如山倒，谁也不听他的。
他气得拔刀连砍了几个，仍然遏止不住。袁崇焕在高处看得分明，忙挥动令箭，指挥炮手集中炮火向后金太祖的坐骑轰击，终于击中了后金太祖的战马。
战马一声惊叫，把他掀翻在地，孙哈兔也在乱军之中中弹身亡。皇太极和诸将慌忙将努尔哈赤扶上战马，速速向后撤退。袁崇焕急令部将守城，自己率领明军乘胜追击。一气追赶三十余里，歼灭后金军一万余人。努尔哈赤带着残兵败将逃了许久才停下来，他仰天叹道：“我二十五岁起兵，战无不胜，攻无不克，今至垂暮之年，竟遭此惨败，真气死我了！”
宁远保卫战胜利的捷报传到朝廷，朝廷上下无不欣喜若狂，大家举杯庆贺。熹宗皇帝下旨将袁崇焕升为右佥都御史。
再说努尔哈赤自兵败后，心情郁闷，便卧病不起，不久又背患毒疽而亡。
他死后，他的子孙们又共同拥立第八子皇太极即了位，改元天聪。为继承父志，他重整旗鼓继续向辽河以西推进。
后金兵一路上势如破竹，直抵锦州，锦州守将赵率教一面急令做战前准备，一面遣人向宁远告急。次日，忽有明军二千余人，从大凌河逃来，大呼“决开城门！”赵率教心想：大凌河并无战事，哪来逃兵？随即登城仔细观察。心中立刻明白，喝道：“临阵脱逃，有何面目入城见我！”城下士兵哗噪不已。赵率教拈弓搭箭，射到头目一人。原来，金兵混在被俘的明军里，想骗开城门。被赵率教识破。赵率教心想：金兵诡计虽未得逞，明日必来猛力攻城，怎么办？踌躇良久，他终于想出一条计谋，连夜修好文书，派人送往金营。皇太极阅毕说道：“既然明军求和，我当保证其安全。”可是，一连三日，明军却无动静。皇太极猛然省语，知道中了赵率教的缓兵之计，他连夜集合三军，直扑锦州城，赵率教听得远处的号角声，料是后金兵攻城，忙指挥四面防守。后金兵分两路来到锦州城下，他们抬着云梯，持着盾碑，轮番攻城。赵率教坚守不出。皇太极无法破城，便将两支人马合为一处，集中猛攻西侧城楼。赵率教奋力抵抗，炮火矢石如暴雨般向后金兵打来。第三天天色微明，敌兵后面忽然不战自乱。原来，袁崇焕得到锦州告急文书后，便派祖大寿、何可刚等将率精兵四千，轻骑一千，星夜赶来援救锦州。赵率教急令打开城门，率领明军旋风般向金兵卷去。金兵前后受敌，伤亡惨重，皇太极只好率众突围。明军乘胜追击十余里才收兵回城。当天，皇太极逃离锦州二十里扎下营帐。左右向他献计道：“如今袁崇焕已派兵援救锦州城，宁远必然空虚，主上何不去盛京调来兵马，一举攻占宁远？”皇太极觉得有理，星夜命人赶往沈阳……
几天后，沈阳兵马赶到，与原有的兵马合为一处。皇太极大喜，决定与三大贝勒率三千轻骑先行，大队人马随后接应。他乘夜间安静，绕过锦州，避开援军，经过一昼夜急行军，于第二天拂晓抵达宁远城北岗。皇太极一看宁远城上旌旗不整，刁斗无声，疑道：“这是袁蛮子驻守的城池，难道没有防备么？此中必有诡计。”原来袁崇焕派出援军后，便命人前往打探。这天，探子来报，后金兵前来偷袭宁远。这些早已在袁崇焕的预料之中，便下令偃旗息鼓，以引诱金兵攻城，自己则率两军埋伏左右。与此同时，袁崇焕又令飞骑前往锦州，速调回援锦兵马。
这天，皇太极见西北来了一彪人马，打着袁字旗号，急令金兵迎击。战不多时，明军故意向后败退，皇太极驱兵追赶，将到城下，忽听一声炮响，袁崇焕领兵从右侧杀了出来，皇太极只好分兵抵抗。明军越杀越勇，后金兵两头受困，渐渐支持不住。猛然间，袁崇焕带领诸将冲入中军，万弩齐发。
皇太极急令二将出战，不防一箭射来，正中一将右臂，险些落马。皇太极慌忙鸣金收兵，一气退却二十余里，检点人马，已丧失过半。次日，前往增援锦州的明军已奉命回师，袁崇焕便派了二千人马到城外掘壕，以车辆布成营垒，内安火器，准备与后金兵决战。
皇太极兵败后，又在离宁远二十里外的山冈上扎好了营寨。他想：宁远城屡攻屡败，确实坚不可摧。经过军事计议，决定引明军出城交战，以便将明军一举击溃。几天后，皇太极又令金兵前往明军阵前挑战。可是，任凭你骂得口焦舌燥，明军只当没有听见。皇太极想，吾军不可久恃，否则粮草断绝，将会陷于绝境，明天必与明军决一死战！众贝勒一齐劝阻，皇太极大怒，用拳头把桌子击得砰砰响。大声道：“如不与明军决战取胜，何以扬我国威！”
第二天清晨，皇太极率领后金兵向明军围裹而来。明军抵挡不住，弃营垒而逃。后金兵在后紧追不舍。袁崇焕在高处望见，心中暗暗高兴。等到后金兵渐渐靠近，便下令“开炮”，一时火炮齐发。后金人马顿时大乱，不消片刻，就死伤过半。皇太极知道中计，忙下令退兵。刚逃出一里多路，忽听惊天动地一声炮响，杀出一彪人马，为首的将领正是何可刚，他手舞双枪，直取皇太极。皇太极不敢恋战，带领众贝勒及诸将，杀开一条血路，夺路而逃。逃不多远，又听连连炮响，山左又杀出一彪人马，原来明将满桂奉命在此伏击，大砍刀嘶风舞雪；突然，山右又杀出明将祖大寿，方天画戟映日生辉，从两边兜了过来，拦住了去路。金将上前开路，围住满桂、祖大寿厮杀。
满桂、祖大寿奋起还击，不多时，连劈后金数将于马下。
皇太极连连损兵折将，连自己的两个皇子也战死在乱军之中，他十分悲痛，喝令诸将务必杀死满桂。众将拼力向前，只杀得黄尘滚滚、惨雾蒙蒙。
袁崇焕看得清楚，又指挥大炮轰击后金兵，阵上炮火连天，烟雾腾腾。皇太极见乱了阵脚，只好杀开一条血路，率领残兵退回营寨。这一仗终以后金兵失败而告终。
宁远大捷的胜利，虽被魏忠贤等奸臣据为己功，却大大振奋了民心。从此，明朝的北方边境也暂时得到了相对的稳定。