突入长城
皇太极吸取进兵宁远(今辽宁兴城)、锦州兵败的教训，放弃强攻宁、锦坚城的方略，于1629年(明崇祯二年、后金天聪三年)十月初二，皇太极取道蒙古，以蒙古喀喇沁部骑兵为向导，亲率八旗大军，避开袁崇焕防守的关宁锦防线，绕道蒙古地区，突袭明长城蓟镇防区的脆弱隘口龙井关和大安口，破墙入塞，进攻北京。
十月二十六日，八旗军东、西两路，分别进攻长城关隘龙井关、大安口等。当时蓟镇“塞垣颓落，军伍废弛”，后金军没有遇到任何强有力的抵抗，顺利突破长城。十月二十七日从喜峰口破口，破口之后，直趋京师地路线只有一条，就是从喜峰口到遵化、从遵化到蓟门、从蓟门到三河、最后是通州，然后直抵京师城下。三十日，兵临遵化城下。遵化在京师东北方向，距离京师300里。十一月初一日，京师戒严。
然而在二十七日后金军大举进入边墙后，遵化和三屯营两个重要地军事要点就已经暴露在后金军地兵锋之下，但二十八日全天，后金军只行进到距离喜峰口二十里远地汉儿庄，后金各部均诡异的停止了前进。
明军回援
遵化是京东的重镇，袁崇焕想把后金的军队阻截在这里，他急令平辽总兵赵率教率四千兵马，驰救遵化，走抚宁、迁安这条路线赶往三屯营。要他务必在后金走完从喜峰口到三屯营地五十里路前，跑完这条二百六十里地路，抢在后金头里冲过即将闭合地封锁线，直接进入遵化城进行防守。
1629年(明崇祯二年、后金天聪三年)十一月初二，山海关总兵赵率教在遵化和三屯营间遇伏，四千骑兵全军覆灭。后金军歼灭赵率教的军队后，一反四天来按兵不动地态势，主力迅速西进。初三凌晨，后金军抵达遵化城下，城内地内应立刻打开城门引后金军入城，明巡抚王元雅自杀殉国。同时后金军还对三屯营发起了攻势，并在一个时辰内破城，封闭了后路侧翼的战线缺口，并随即向西发展，沿着赵率教地来路疾行而进，行动再也没有一点缓慢地样子。
十一月初四，后金军两天两夜强行军西进一百里，攻陷迁安，兵锋威胁永平、抚宁。这时袁崇焕已经率领二万关宁铁骑入关，他看也不看右翼正受到威胁地永平、抚宁一眼，取道昌黎、滦州，直奔宝、香河而去。初七日，后金军破三屯营。明朝丧失了将后金军堵在遵化的机会。 [7] 皇太极命留兵八百守遵化，亲统后金军接着南下，向北京进发，B近蓟州。这时，袁崇焕亲自带领九千兵马，急转南进，实施其第二步想法就是把后金的军队阻截在蓟州。
袁崇焕于十一月初五日，督总兵祖大寿、副将何可纲等率领骑兵，亲自疾驰入关，保卫北京。至此，袁崇焕在关外的三员大将——赵率教、祖大寿、何可纲，全部带到关内，可见袁崇焕已经下定决心，不惜任何代价，誓死保卫京师。十一月初九，袁崇焕到了蓟州顺天府。初十日，袁军驰入蓟州。蓟州是横在遵化与通州之间的屏障，距离北京东郊通州约140里。袁军在蓟州阻截，“力为奋截，必不令越蓟西一步”。十一月初十，袁崇焕上疏崇祯帝说：“我们进入蓟州让兵马稍微休息一下，细致地侦察一下敌我形势，然后严格注意后金军的动向，奋力阻截住他们，一定不会让后金军越过蓟西”。皇太极知道袁崇焕在蓟州阻截他，并未与其交锋，潜越蓟州。十一月十四日，袁崇焕的斥候侦察到后金军大队潜越蓟西。这样袁崇焕在蓟州拦截皇太极军队的计划落空了。
袁崇焕在蓟州拦截失败后，并没有选择直接往西尾随追击后金军，而是往位于蓟州西南的河西务。十一月十六日，袁崇焕的军队到达河西务。河西务在天津和北京之间，大约离北京120里，位于三河西南、通州东南。这时候皇太极军队已在通州附近，他选择了绕过通州，直奔北京。
京城布防
面对后金军的大举进攻，崇祯帝乱了方寸。首先，启用年届七旬、已经退休在籍的孙承宗做统帅，负责京畿地区的防务。但是，遭到前任兵部尚书王在晋的反对。最终崇祯帝还是决定启用孙承宗。孙承宗从老家高阳(今河北高阳)赶到北京，崇祯帝任命他为兵部尚书、中极殿大学士，督理军务，派他前往通州督理兵马钱粮。
其次，崇祯帝谕袁崇焕调度各镇援兵，相机进止。这时共有四个镇的明军前来勤王。除袁崇焕驻蓟州外，昌平总兵尤世威驻密云，大同总兵满桂驻顺义，宣府总兵侯世禄驻三河。
再次，加强北京城防。崇祯帝下令，在京官员、皇亲国戚、功臣宿将，带着自己的家丁到城墙巡逻和守卫。同时，还让太监来守城。同时，明大同总兵满桂、宣府总兵侯世禄率兵，也来到北京城德胜门外扎营。 [14] 1629年(明崇祯二年、后金天聪三年)十一月二十日，八旗军兵临北京城下。
城下初战
崇祯帝任命多位官员，协理京营戎政，练兵筹饷，料理守御。但北京已有多年没有经历过战争，这导致城防疏薄单弱。京门初战首先在德胜门外打响，城外明军，主要是大同总兵满桂和宣府总兵侯世禄的勤王部队，另外参加战斗的还有城上的卫戍部队。
1629年(明崇祯二年、后金天聪三年)十一月二十日，皇太极亲率大贝勒代善和贝勒济尔哈朗、岳讬、杜度、萨哈廉等，统领满洲右翼四旗，以及右翼蒙古兵，向满桂和侯世禄的部队发起猛攻。后金军先发炮轰击。发炮完成，蒙古兵及正红旗护军从西面突击，正黄旗护军从旁冲杀。不久，侯世禄兵被击溃，满桂率军独前搏战。城上明兵，发炮配合，但误伤满桂官兵，死伤惨重。满桂身上多处负伤，带败兵一百多人在城外关帝庙中休整。第二天，守军打开德胜门的瓮城，供满桂的残兵休养。 [16] 就在德胜门之战的同一天，广渠门也发生机战。
广渠门之战当天，袁崇焕、祖大寿率骑兵在广渠门外，迎击后金军的进犯。皇太极派大贝勒莽古尔泰及贝勒阿巴泰、阿济格、多尔衮、多铎、豪格等率领白甲护军及蒙古兵二千，迎击广渠门袁崇焕军。袁崇焕有九千骑兵，令祖大寿在南，王承胤在西北，自率兵在西，结成“品”字形阵，阙东面以待敌。后金军的前锋阿巴泰部、阿济格部、多尔衮部、豪格部，先直扑祖大寿部东南角。四部在即将与祖部接战时，后金军发现王承胤部，一部分后金军(即豪格部)又向北直冲王部，王部徙阵南避。其余三部仍直冲祖部，祖大寿率兵奋死抵御，后金军前锋并未击穿祖部，祖部边战边退至城壕。后金军两次冲锋，都没有彻底击溃王、祖两部，再集中两路骑兵，向西闯袁崇焕军阵。袁崇焕率领将士，英勇抵御，奋力鏖战。袁崇焕被后金军的箭矢色的两肋如猬，但因身穿重甲没被色穿。之后，南面大兵复合，后金军开始撤退。明军追击到运河边，后金军损失严重。
京门再战
1629年(明崇祯二年、后金天聪三年)十一月二十三日，崇祯帝于紫禁城平台召见袁崇焕、祖大寿、满桂、黑云龙等，袁崇焕向崇祯帝提出，连日征战，士马疲惫不堪，请求援引满桂所部进入德胜门瓮城的先例，准予所部官兵进到城内，稍事休整，补充给养。崇祯帝拒绝了他的请求。袁崇焕军只得继续在北京城外露宿，同皇太极军进行野战。
十一月二十四日，皇太极因在广渠门作战失利，发表“养经蓄锐”的话语后，移军南海子(南苑)，在此一面休养一面牧放马匹，伺机再攻。二十七日，双方机战于左安门外。皇太极对袁崇焕不能战胜，便施用“反间计”，陷害袁崇焕。
后金退军
北京城外的勋戚大臣等人对袁崇焕极度不满，纷纷向朝廷告状：“袁崇焕名为入援，却听任后金军劫掠焚烧民舍，不敢前去阻拦，城外的外戚勋臣的庄园土地被后金军蹂躏殆尽。”崇祯帝因此逮其下狱，总兵祖大寿见袁崇焕遭下狱，率师1.5万人离京东返，后因孙承宗调度有方，才停兵待命。
崇祯帝听说各路兵败，准备撤出京师，被朝臣劝阻。此后，充任文武经略的尚书梁廷栋及满桂相继败于西直门、安定门，满桂战死。明总兵马世龙受命指挥各路援兵，保卫京师。后金军见此次南下目的已经达到，于次年正月连克通州、迁安、遵化、滦州(今河北滦县)诸镇北归。
