九月四日，熊廷弼抵达威宁后，立即调头向东，沿太子河北上清河堡。在清河以北蹲了好些日子的努尔哈赤，久久等不到明军南下的主力，心里同样犯起了嘀咕。
按理来说，以明军的行军速度，最迟今天也该到了，但是时过正午，还见不到人影，努尔哈赤于是广布哨骑，前出三十里侦查，然而依然没有任何发现。
努尔哈赤紧皱眉头盯着地图，“我部在此埋伏三日，明军主力却迟迟不来，看样子是打算放弃清河了。以小城换大城，熊廷弼倒是有些魄力。”随即，努尔哈赤率领三万大军返回了清河城下。
九月初五清晨，努尔哈赤下令对清河堡发起总攻，五万大军从四个方向同时攻城。
满桂和祖大寿见努尔哈赤来势汹汹，而熊廷弼的援军又迟迟不来，心中顿时凉了半截。
上万女真骑兵踏马而来，也不管大炮轰击，不计损失地前出至城下数十米，张弓搭箭与城头的明军对射。由于距离太近，火炮俯角够不到，明军只能用火枪还击，由于人数和射速的优势，一时间明军竟然被女真兵给压制住了。
“步兵呈松散阵型压上，攀附城墙，夺取四门。”
努尔哈赤令出，两万多女真步兵急急从阵中奔出，拼尽全力跑过从营地到城墙之间的一公里死亡线。城头的明军发现了女真兵的战术意图，立刻调转炮口轰击步兵，然而由于女真步兵的队型相当松散，炮弹在阵地上犁出道道深横，却并没有造成多少有效杀伤。
短短几分钟，女真步兵便越过了己方骑兵的阵线，来到了城墙下。清河堡也是矮城，城墙还不到一丈，只有两米多高，女真兵甚至没有携带梯子，只是在城下拿着长矛就能捅到城头的守军，城头上顿时惨叫连连，不断有被戳死的明军士兵从城上跌落下来。
城下的尸体越来越多，攻城的女真兵也不讲究，不管是明军的还是女真兵的尸体，统统拉过来废物利用，他们把尸体堆在一处，搭成了一座“死人梯”，攻城士兵便踩着这些尸体，跃上城头，与明军展开厮杀。
“满将军，南门敌军甚众，末将快要守不住了！”
满桂闻言，呛啷一声拔刀而出，“亲兵队随我来，去南门杀敌！”
南门在女真兵一轮又一轮的冲击之下已然岌岌可危，女真兵甚至已经在城头夺取了一块阵地，后续源源不断的女真兵正由此登上城头，向着两侧逐渐延展。
“建奴，受死！”关键时刻，满桂带着三百余精锐及时赶到，南城明军听见他的怒吼，顿时士气一振，齐声振喝。满桂冲锋在前，于敌军阵中左劈右砍，好不威风，明军诸将士气又振，嗷嗷大叫，一时间竟压住了女真兵锋。激战半小时后，城墙上血流成河，明军终于将女真兵赶下了城头。
南城虽然守住了，但北城却没有如此好运，鏖战至傍晚时分，整个北城门已经完全失守，残存的一千多明军只得撤退至内城堡中。
当夜，努尔哈赤于北城建立前进营地，只待明日天亮，就对清河守军发起最后一击。
“奴酋孤注一掷来攻我清河，看来，必是沈阳城破，气急败坏了。”满桂和祖大寿坐在内堡外的石阶上，仔细擦洗着自己手中的弯刀。
“满将军这柄刀却不似中原形制。”祖大寿颇有些好奇。
“却是当年萨尔浒时，朝鲜贡来的倭刀，听说是壬辰倭乱时所获，我又恰好生于壬辰年，是以深爱此刀，以为挚友。”满桂说着，将刀举起来，对着一旁的火把耀光，顿时寒气四溅，“可惜，明日这刀怕是要和我一起折在这清河堡了。”
祖大寿闻言，站起身来，望着北京城的方向轻叹一声，“生死无常，你我为国尽忠，也算报答天恩了。”
九月初六一早，努尔哈赤下令发动对清河的“决胜一击”。满桂于南城，祖大寿于北城奋力抵挡，双方都杀红了眼，争夺城内每一间房屋，每一条街道，双方士兵流下的鲜血，染红了整座城池。可惜由于人数差距实在太大，巷战之中明军火炮更无所适从，鏖战半日后，明军被迫全线收缩，四千余残兵龟缩进内堡之中。
熊廷弼马不停蹄地赶了四天路，向西绕了一大圈，总算在九月初六的下午赶到了清河西南十里处。看着远处城头弥漫的硝烟，熊廷弼知道满桂和祖大寿已经危在旦夕。
努尔哈赤正在北城楼上观察城内焦灼的战况，忽然就听得南方传来一声长哨，紧接着便是阵阵杀声传来。
“大汗，有大部明军从南边儿杀过来了！”
努尔哈赤闻言大惊，“不好！快，传令各旗，停止攻城，从北门撤退，到城外三里集结！”说完，努尔哈赤翻身下城，带着一队人马往北方奔去。
熊廷弼主力杀到，城内的压力顿时消解，女真兵急匆匆从北门撤出，明军主力则顺势从南门进入。满桂和祖大寿看着从南门鱼贯而入的大部队，顿时泪流满面。
努尔哈赤愁容满面地在城北收拢部队，看着城头重新竖起来的大明旗帜，心中很不是滋味儿。
“大汗，咱们杀回去吧！”
努尔哈赤摇摇头，“明军偏师尚且如此难攻，而今主力又来，就算惨胜，空得一城于我又有何用呢？”他骑在马上，扬起马鞭指向北方，“明军主力既然南下，北方必然空虚，传令各旗，北上抚顺。”
九月九日，努尔哈赤率四万大军攻打抚顺，城中明军不过三千，抵抗一日后，抚顺陷落。
熊廷弼闻听抚顺被攻的消息，不为所动，“我军战役目标已然达成，再与奴酋鏖战无非空耗人力。奴酋攻抚顺，不过是发泄心中怨气，待其平复，自会退去。”
努尔哈赤占领抚顺后大肆掳掠，掠得的兵器、粮草、人口装满了八十大车，九月十三日，努尔哈赤率部启程，返回赫图阿拉，临走前将抚顺城墙拆掉，一把火把城池烧了个精光。
大明天启元年九月十四日，沈阳反击战正式宣告结束。
