當身處松山之上的洪承疇發現清兵已經掘壕斷了他的糧道，頓時驚慌失措，沒想到己方救援不成，反倒被敵方包圍。就在當天晚上，洪承疇召集各鎮總兵官緊急會商破敵之策。經過一番激烈的討論辯駁，最後洪承疇決定，明日定要與清兵進行決戰，並以此來突破其圍困。
第二日，洪承疇一聲令下，各鎮兵馬一齊出動，衝出松山，與清兵進行大戰。這場戰鬥空前激烈，一直激戰了一天，雖然明軍勇氣可嘉，與清軍勝負未分，但卻仍然沒有闖出清軍的包圍。
第三日，洪承疇再次號令，各鎮步騎兵再次發動進攻。但是，皇太極對此早有防備，命手下清兵拚命攔截。又是經過一日的激戰，明軍始終也不能闖出清軍的包圍圈。
洪承疇心中大急，當時為了快速馳援錦州，明軍只攜帶了僅夠三日所用的行糧。如今眼見自己的糧道被清軍所斷，糧食馬上就要吃盡，已然是人心惶惶。在這種緊迫的形勢下，洪承疇已經別無選擇，只有力求同清兵速戰，才有希望擺脫眼前的困境。因此在當日晚間，洪承疇再次召集幾大將，決定作戰方略。並要求他們各敕勵本部力鬥，予身執桴鼓以從事，解圍在此一舉。但是諸將紛紛憂慮糧餉不足，主張暫回寧遠補充給養，以圖再戰。這場會議到最後也是議論紛紛，未有結果。而洪承疇深知闖出清軍的包圍實非易事，但最後還是鼓勵大家道：「目前我們雖然糧盡被圍，但是絕不能失了鬥志，你們務必要明確的告知手下部卒，此次我們守亦死，不戰亦死，如戰或可死中求生，因此我們必須抱著破釜沉舟的打算。希望明日諸君為了我大明都給我豁出去！此戰是生是死就在明日了！」當會議終於結束時，天已經到了後半夜了。洪承疇把諸將送走，各自回營作突圍的準備，自己則拖著疲憊不堪的身體回去歇息。但他卻不知道，此時在眾將心中很多已經失去了鬥志，早已經想著如何趁機逃走。因此回去之後依然有很多人沒有歇息，而是偷偷的帶領自己所部準備連夜逃離松山。
清太宗皇太極對此早已有了充分的準備，他料到明軍糧絕，很可能會乘夜逃跑，因此命部將作好截擊敵人的準備。
果然，到了後半夜，明軍分批衝下松山。由於他們分屬不同的將領，彼此間都不熟悉，而且為了怕清軍發現，他們都不敢點燃火把。只是慌亂的向山下跑，隊伍散亂，而且黑夜也難認清方向。很多人甚至互相擁擠，自相踐踏，情況混亂至極點。
當分批逃走的明軍突進至壕邊時，遭到早已嚴陣以待的清兵的迎頭截砍。明軍無心戀戰，死傷纍纍，而掉進壕塹裡的更是不計其數。大批的明兵無法突圍出去，被清軍一直壓縮到南海邊。此時正適遇漲潮，很多人都讓無情的潮水席捲而去。
經過一連串的激戰阻截，終於有幾個將領如唐通、馬科、白廣恩、李輔明等相繼逃出重圍。順利逃出松山。還有其他的將領臨戰驚慌，逃至小凌河口，從海上駕舟逃向寧遠去了。而曹變蛟、王廷臣則突圍不成，無奈下只得退回松山城，與洪承疇一同固守。
而清太宗皇太極則繼續部署兵力聚殲明軍殘兵餘眾。八月二十四日，他命內大臣宗室錫翰、國戚多爾濟兩員驍將率濟席哈、車爾布、巴蘭及精兵五千人，分別埋伏於杏山明軍逃走的必經之地的高橋（錦州西南、屬錦西縣）大路和桑噶爾寨堡。並另派甲喇率京隋蓀、格爾泰、郎球等戰將率三旗精銳護軍一萬五千人協助堵截逃兵。皇太極雖然所派出的八旗兵數量並不太多，但皆為精銳，其將領也都是驍將，足以擊敗已成驚弓之鳥的明軍殘兵敗將。當天，杏山又有明兵一萬人人自城中逃出，遇到滿清的伏兵，並遭到迎頭痛擊，明軍死傷者甚多。皇太極聞訊，親自趕到高橋東，指授方略。指示如明兵自杏山逃出，尾隨追擊，不得使明兵入城。為加強兵力，又派多羅貝勒羅洛宏、固山貝子博洛、內大臣圖爾格等以每旗精兵兩千名及正白旗護軍、翁牛特兵、錫翰、多爾濟兵，統由善戰的名將多羅貝勒多鐸指揮，繼續設伏以待杏山明軍逃兵。
洪承疇只待第二日率全軍與清軍拚死一搏，誰料到還未到清早，便已有多股隊伍擅自逃出松山，並遭到清軍的拚死堵截打擊。洪承疇心叫完了，手下各鎮如此各自為戰，勢必會被以逸待勞的清軍各個擊破。再沒有翻盤的希望。心灰意冷下，洪承疇命人召集所有人馬，準備與清軍做最後一搏。
雖然洪承疇抱著必死的決心，但他還是沒能衝出清軍的包圍圈。在損傷了大批的人馬之後，只得再次無奈的退守松山。但此時隨著皇太極逐一掃清了外圍，已經開始緩慢的向松山挺進。而此時洪承疇所部雖然還有四萬餘人，但一方面糧食已盡，鬥志全無，另一方面經過連續幾次的突圍，身體消耗過於劇烈，根本已經沒有還手的餘地。因此面對清軍七八萬人馬的緊緊逼近，洪承疇只得長歎一聲，命令部下歸降。就此，標誌著這場松山戰役徹底結束。
這次空前規模的大會戰，雖然只是短短的幾天，但清軍卻大獲全勝。共殲滅明軍五萬三千多人，斬獲戰馬七千餘匹、駱駝六十多峰、甲冑近萬副。而明軍被海水淹死的則浮屍漂蕩，多如雁鶩。其餘為數不多的潰兵散勇，都逃向了寧遠城。
皇太極終於取得了這場松山大戰的全面勝利，但是他卻並未展現出應得的歡喜之意。從捕獲的那些明軍降將口中得知，原來此次被困在松山之上的並非是吳三桂本人，而是他的哥哥吳三鳳。而三桂就是以這種李代桃僵之計騙過了所有人，從而實施他的奸計。想到這裡，皇太極彷彿能夠清楚的看到三桂率兵在他的大後方肆意妄為的情形。不由咬牙切齒的道：「吳三桂，如若再敢動我大清無辜子民，朕必將吳三鳳親手殺之以洩此恨！」
雖然皇太極心中對三桂這招圍魏救趙之策異常的擔憂，但在眼前這個節骨眼上他絕不願意就此無功而返。眼看著錦州城就要拿下，怎能就此回去呢！皇太極思前想後，終究還是不放心，忙命多爾袞率領兩萬人馬返回盛京防範三桂。自己則繼續向錦州進發。
再說祖大壽被困於錦州城內，雖然暫時還沒有糧食之憂，但也已經堅持不了多長時日了。如今非但沒有見到朝廷的援兵到來，反而城下的清軍越來越多。祖大壽驚疑不定，不知城外到底發生了何事。
直到皇太極親自來到城外，祖大壽站在城頭之上才終於看個清楚。只見城外被清軍一連串的擺了幾十名戰俘，其中最顯眼的就要屬兵部尚書兼薊遼督師洪承疇了。其餘人員也有不少自己熟悉、認識的。祖大壽心中大驚，馳援自己的十幾萬明軍如今被皇太極一擊而破，天下再沒有人能來救的了自己了。想到此祖大壽只感到眼前一陣發黑，對未來再也不抱任何希望。
但是祖大壽也是一個意誌異常堅定的人，雖然面對清軍的團團圍困，雖然知道再也沒有一支援軍能夠挽救自己，但他還沒有到最緊急的關頭就絕不輕言歸降。因此他就這樣一直和城外的清軍耗著。
皇太極著實佩服祖大壽的鋼鐵意志，心中也不由起了愛才之心，有心想將之收歸到自己部下，因此他命令，繼續困住錦州城，看祖大壽過段時日糧草斷絕之後該如何辦。
正在他和手下眾將商討如何更加順利、快速的拿下錦州之時，傳令兵來到，並帶給他一封後方戰報。皇太極接過之後仔細的看了一遍，隨後深深的皺起眉頭沉默不語。
手下大將見狀紛紛上前詢問，皇太極狠狠的道：「朕到底還是低估了吳三桂！沒想到他竟然和蒙古林丹汗組成了聯軍！而且大敗了科爾沁部的明安所部！不但如此，他們竟還要去攻打盛京！」
眾將聞之紛紛心驚不已，要知他們的家眷大都住在盛京城中，三桂如此這麼一搞，一下子就捅在他們的七寸上面。
皇太極知道眾將心中已經生出懼意，同時也為自己的疏忽大意感到自責，他雖然也曾料到三桂這一手，但卻沒想到連林丹汗也跟著摻和進來。為了保住盛京，也為了安撫眾將的情緒，皇太極不得不再次下令，命代善率領五萬清兵立即前去救援盛京。他則死心塌地的繼續死困錦州城。
令三桂萬萬沒有料到的是皇太極此次的決心竟然會這麼大，竟然敢冒著盛京被攻破的危險也死圍錦州。這可是他事先沒有想到的，不過此刻卻已經成為了現實。面對多爾袞、代善相繼而來的七萬清軍，三桂除了選擇退兵之外別無他途。因此他和額哲經過一番商量後，帶著各種戰利品以及俘虜撤出了盛京城。
當皇太極得知三桂與林丹汗的聯軍終於攻破盛京城，並搜刮了大批的財寶以及掠走了很多皇親國戚。登時氣急敗壞的大發雷霆，當即命令將明軍降將吳三鳳斬首示眾，以洩民憤。就這樣，三桂的哥哥成了他與皇太極相互鬥法的犧牲品。
終於，祖大壽見錦州城內的軍民用光了城中最後一粒糧食之後，這才命人緩緩打開了城門，率兩萬五千守軍向皇太極表示歸降。而皇太極終於得償所願，大喜之下率軍進入錦州城。隨後經過匆匆的佈置之後，皇太極終究放心不下盛京的安危，匆忙的率軍返回都城。
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