1621年，努爾哈赤在政治、經濟、外交、軍事等諸方面，做了充分準備之後，趁遼東統帥易人，軍心渙散，邊防紊亂且督師袁應泰不明軍事之機，決定進攻瀋陽、遼陽，發動了明金之間的第二次大決戰。
努爾哈赤在戰前作了充分準備，於是天命六年（1621年）二月十一日，親率大軍分八路進攻遼、沈門戶奉集堡，從此拉開了遼瀋之戰的序幕。此時明總兵李秉誠聞知後金兵來攻，率領三千騎出城迎戰，見後金兵遂拔營回城。努爾哈赤率軍駐蹕高岡，離城北三里，得報不遠處有明兵二百餘人，他命右翼兵往攻，明軍敗退，追至明兵屯聚之所，此處有明軍二千餘人，明副將朱萬良，見後金兵勢盛，不能相抗，不戰而逃。奉集堡明朝駐有重兵，結果不敢對陣，聞風而潰，從而增強了努爾哈赤攻打瀋陽的信心和決心。
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三月十日，努爾哈赤率領八旗大軍，從薩爾滸誓師起程，並將梯營柵之戰具悉載舟中，沿渾河水陸並進，攻打瀋陽。十一日，後金兵夜行軍渡過渾河西進，被明軍偵卒發現，點燃烽火報警。守衛瀋陽的明朝總兵官賀世賢、尤世功得知後金兵來攻，立刻緊急動員，準備迎敵。十二日，努爾哈赤率軍抵達瀋陽，在城東七里處的渾河北岸築木城駐守，並遣精銳到河南偵察明軍部防。
瀋陽“城頗堅，城外浚壕，伐木為柵，埋伏火炮”。城外挖有與人身相等的陷阱十道，井底密插尖木樁，陷阱之後挖有四道大壕，尖樁密佈，又樹立大柵欄，沿內壕排列車，每車安放大炮二門小炮四門，兩車之間又置大炮五門。奉集堡、虎皮驛亦皆開河建閘，修繕堅固，與瀋陽成為犄角。
瀋陽城內有賀世賢、尤世功二總兵官，各將兵萬餘，總兵官陳策、董仲揆引川浙兵一萬餘正自遼陽來援，守奉集堡總兵李秉誠、守武靖營總兵朱萬良、姜弼亦領兵三萬來援。按軍隊總數而言，明國稍佔優勢，兼之沈陽城堅濠寬塹深，槍炮眾多，明軍如果據城死守，是很難攻克的。
努爾哈赤知悉單憑硬攻，以弓矢對槍炮，以人力攻堅城，是難以奏效的，如戰事拖延，陳策、李秉誠等四萬餘軍隊及其他援兵趕到之後，腹背受敵，局勢便十分險惡了，遂臨機應變，果斷決定誘敵出城，發揮己軍善於野戰的長處，設下埋伏，乘機殲敵。
三月二十日，努爾哈赤先派數十名騎兵“隔壕偵探”，被總兵尤世功家丁追擊，死四人。勇猛寡謀的總兵賀世賢“勇而輕，謂奴易與”，遂改變了原來“固守”的方針，“決意出戰”。第二日，努爾哈赤又遣少數老弱士卒挑戰，賀世賢飲酒大醉，率家丁千餘出城，誇下海口說，要“盡敵而反”。很快後金兵如從天降，“精騎四合”，當他知道中計遇伏，為時已晚，只好且戰且卻，至瀋陽西門，身已中四矢，雖然揮鐵鞭奮力抵禦追兵，但身又中數箭，墜馬被殺。尤世功引兵至西門，欲救賀世賢，遭到後金兵阻截，亦力戰而死。與此同時，努爾哈赤親自督兵攻城。“建州兵從東北隅以新土填塹，城上連發炮，熱，裝藥即噴，建州兵蜂擁過壕，急攻東門。”守城的明軍得知主將賀世賢、尤世功皆已陣亡，失去組織作戰的指揮官，群龍無首，於是“洶洶逃竄”。此刻，城內蒙古饑民內應，開啟城門，砍斷橋繩，放下吊橋，後金兵越壕入城，迅速消滅城內明軍，佔領了沈陽城。