后金军是马步各五千人，在数量上居绝对优势。他们决意趁明军立足未稳猛攻，以期一战而胜。代善将手一挥，两千马军在前，恰似平地卷起风暴一般冲向明军阵地。
按以往交战经验，明军面对这气势，自是不战先乱争相逃命，后金军只需在后追杀便是。可是此番明营岿然不动，也不移动迎战。当后金军冲杀到只有半箭地之际，明军万箭齐发，真如骤雨相仿。后金军登时人仰马翻，倒下二三百骑。
代善仍想一鼓作气获胜，继续擂鼓催战，马军不顾死伤依旧驰骋向前。但明军的箭矢益发密集，后金马军转眼间又有几百人中箭倒下。代善从未遇到过明军这样顽强的抗击，见两千马军已损失近半，急忙下令鸣金。
明军获得第一个回合的胜利，士气大振斗志高涨。周敦吉抓紧时间重新组织队伍，准备迎击后金的第二次进攻。
代善总结了失利经验，改变了进攻战术。不以马军冲杀，而是将两百辆盾车为前导，稳步向前推进。一辆盾车就是一面流动的巨大盾牌，这一来明军的弓箭就失去了作用。
约四千精兵在盾车后逐步接近了明军，周敦吉见状，下令自己的一千马军勇猛地杀出。在盾车间游动穿梭，与后金步军展开搏杀。这一仗显然又是明军占了上风，步军不及马军快速灵活，不等后金马军增援上来，步军已是大半死伤。两战下来，后金军业已战死近两千人。
努尔哈赤大怒，现在的后金士卒经过连番大战，确实非常疲惫。天命汗下令换下代善，让新归队的爱子皇太极去冲锋陷阵。
皇太极奉命带正白旗五千马军猛冲上去，果然是常胜之师，生力之军，其势如虹。皇太极大吼一声，像一声晴天霹雳，骑着马闪电般冲向明军最薄弱的地方，后面紧跟着十多个牛录和大队骑兵。明军经两战后已是疲惫，数量上又居劣势。交战一刻钟后终于不支，纷纷死伤倒地。
后金骑兵在明军丛中所向披靡，忽而向左，忽而向右，忽而杀出阵外，忽而又杀进核心，寻找明军的主将。明军多数是步兵，虽然也殊死抵抗，但是还是在它的冲击下像洪水冲垮墙壁，纷纷倒下，鲜血浸透了土壤。
八旗的马匹常常在那些已经断气和没有断气的、流着血在地上匍匐逃命的人们身上践踏腾跃而过。战场上只听见一片震人心魄的喊杀声，疾风骤雨般的马蹄声，武器和武器的碰击声，以及刀和剑砍在金属盔甲上的各种声音。
明军总兵姜弼贪生怕死半路带着他那五千人马逃跑，但是已经来不及了。他们意欲过河逃往南岸，桥被后金军占据，涉水在河中尽为乱箭射杀。周敦吉、秦邦屏两员主将，及参将吴文杰、守备雷安民等尽皆壮烈战死。
半个时辰内，一万明军全军覆没。
努尔哈赤在浑河南岸全歼了来支援沈阳的军队，随后撇开沈阳城，八旗步骑朝着辽阳城进军。浑河南岸离沈阳城还有相当大的一段距离，超出熊廷弼的视线之外，熊总督根本无法与周敦吉、秦邦屏等人联合作战。熊总督只能看着满洲兵离开去辽阳。
辽东巡抚张铨现在想的是就是要做好以死报国的心理准备。当初杨镐四路出击的时候，张铨劝阻朝廷不要采取这种战术，并提出他自己的看法：“敌方的山川是否险要，我方不能全部知道，出师远悬深入，难保不被抄绝后路，而且运用骑兵野战突击，是敌方的长处，我方的短处；以短击长、以疲劳之师进攻以逸待劳之师，用外地调来的军队对抗由土著人组成的军队，这些都不是正确的办法。为今后打算，不必从各地征调部队，只在当地就近招募将士，将他们驻扎在要害的地方，用以加强我方的防卫，优厚地安抚北关的酋长，用来树立对方的敌对势力，多使用间谍，用来招降对方的党羽，然后再伺机而动。”
提建议的时候，张铨好像对辽东的军事还很有主意。然而真到了战场上，这位文臣就抓瞎了，当他知道派出去的军队全军覆没时，努尔哈赤的大军兵临城下时，他满脑子就只有失败而没有胜利。还好有一位副总兵驻守在辽阳，他面对后金大军毫无惧色，兢兢业业地在组织将士们做好防御，这位挑起大梁的副总兵叫罗一贯。