1621年，努尔哈赤在政治、经济、外交、军事等诸方面，做了充分准备之后，趁辽东统帅易人，军心涣散，边防紊乱且督师袁应泰不明军事之机，决定进攻沈阳、辽阳，发动了明金之间的第二次大决战。

努尔哈赤在战前作了充分准备，于是天命六年（1621年）二月十一日，亲率大军分八路进攻辽、沈门户奉集堡，从此拉开了辽沈之战的序幕。此时明总兵李秉诚闻知后金兵来攻，率领三千骑出城迎战，见后金兵遂拔营回城。努尔哈赤率军驻跸高冈，离城北三里，得报不远处有明兵二百余人，他命右翼兵往攻，明军败退，追至明兵屯聚之所，此处有明军二千余人，明副将朱万良，见后金兵势盛，不能相抗，不战而逃。奉集堡明朝驻有重兵，结果不敢对阵，闻风而溃，从而增强了努尔哈赤攻打沈阳的信心和决心。

三月十日，努尔哈赤率领八旗大军，从萨尔浒誓师起程，并将梯楯营栅之战具悉载舟中，沿浑河水陆并进，攻打沈阳。十一日，后金兵夜行军渡过浑河西进，被明军侦卒发现，点燃烽火报警。守卫沈阳的明朝总兵官贺世贤、尤世功得知后金兵来攻，立刻紧急动员，准备迎敌。十二日，努尔哈赤率军抵达沈阳，在城东七里处的浑河北岸筑木城驻守，并遣精锐到河南侦察明军部防。

沈阳“城颇坚，城外浚壕，伐木为栅，埋伏火炮”。城外挖有与人身相等的陷阱十道，井底密插尖木桩，陷阱之后挖有四道大壕，尖桩密布，又树立大栅栏，沿内壕排列楯车，每车安放大炮二门小炮四门，两车之间又置大炮五门。奉集堡、虎皮驿亦皆开河建闸，修缮坚固，与沈阳成为犄角。

沈阳城内有贺世贤、尤世功二总兵官，各将兵万余，总兵官陈策、董仲揆引川浙兵一万余正自辽阳来援，守奉集堡总兵李秉诚、守武靖营总兵朱万良、姜弼亦领兵三万来援。按军队总数而言，明国稍占优势，兼之沈阳城坚濠宽堑深，枪炮众多，明军如果据城死守，是很难攻克的。

努尔哈赤知悉单凭硬攻，以弓矢对枪炮，以人力攻坚城，是难以奏效的，如战事拖延，陈策、李秉诚等四万余军队及其他援兵赶到之后，腹背受敌，局势便十分险恶了，遂临机应变，果断决定诱敌出城，发挥己军善于野战的长处，设下埋伏，乘机歼敌。

三月二十日，努尔哈赤先派数十名骑兵“隔壕侦探”，被总兵尤世功家丁追击，死四人。勇猛寡谋的总兵贺世贤“勇而轻，谓奴易与”，遂改变了原来“固守”的方针，“决意出战”。第二日，努尔哈赤又遣少数老弱士卒挑战，贺世贤饮酒大醉，率家丁千余出城，夸下海口说，要“尽敌而反”。很快后金兵如从天降，“精骑四合”，当他知道中计遇伏，为时已晚，只好且战且却，至沈阳西门，身已中四矢，虽然挥铁鞭奋力抵御追兵，但身又中数箭，坠马被杀。尤世功引兵至西门，欲救贺世贤，遭到后金兵阻截，亦力战而死。与此同时，努尔哈赤亲自督兵攻城。“建州兵从东北隅以新土填堑，城上连发炮，热，装药即喷，建州兵蜂拥过壕，急攻东门。”守城的明军得知主将贺世贤、尤世功皆已阵亡，失去组织作战的指挥官，群龙无首，于是“汹汹逃窜”。此刻，城内蒙古饥民内应，打开城门，砍断桥绳，放下吊桥，后金兵越壕入城，迅速消灭城内明军，占领了沈阳城。