冲过成堆的尸体，后金军终于攻到近处，用撞车猛撞城墙，声音轰响，沙石飞溅，气势惊人。撞击了很久，城墙多处破损。后金军再用像云梯那样的包铁高车来撞击城墙高处。随后又把包铁车推到城墙边，上面用木板遮住，以挡城头投下的矢石，车里藏了兵士，用铁锹挖掘城墙墙脚。后金军攻进了城墙下的死角，大炮已打他们不到。在这危急之时，明军想到了计策，抬了屋子前的长条大块阶石从城上投下去。阶石十分沉重，铁车上的木板挡不住，砸死了不少后金士兵。攻城历时很久，城基被后金军挖成了一个个凹槽，他们躲在城墙洞内向里挖掘，城上再投大石下去，就打不到了。这时宁远四周十余里的城墙墙脚已被挖得千疮百孔，情势万分危险。满城百姓都惊慌得很，但想到城破后的惨景，便也拼命来相助守城。危急时刻，袁崇焕令士兵将铁索裹上撒有硫磺的棉絮，点火后甩出城外，再将火药撒在褥子和被单上，纷纷投到城下去。铁索来回扫荡，立即点燃褥子被单，在城墙下形成一道火障，烧死烧伤了不少后金军兵。城内又有匠人将火药放在空心的大泥团中，外面围以木框，点燃了药引投下城去，泥团不断旋转喷火，点燃了攻城的撞车，也烧死了很多后金兵。
这时城墙被撞垮了约二丈多，袁崇焕亲自搬石来堵塞缺口，连续两次中箭受伤。部将劝他保重，他厉声道："宁远虽只区区一城，但与国家的存亡有关。宁远要是不守，数年之后，咱们的父母兄弟都成为鞑子的奴隶了。我若胆小怕死，就算侥幸保得一命，又有什么乐趣？"撕下战袍来裹了左臂的伤口又战。将士在他的榜样之下，人人奋勇，终于堵上了缺口。
二十五日，后金军又来猛攻，袁崇焕率将士死战。红夷大炮发挥了巨大的威力，炮过之处，后金军死伤无数。勇猛善战的女真兵有些迟疑了，进攻队形出现了混乱。努尔哈赤大怒，再次到阵前督战。袁崇焕发现远处黄旗下有一人在指挥后金军攻城，于是令明军开炮轰击。一炮正中旗侧，指挥之人受伤倒下，周围的后金士兵立即扑上抢救，放声大哭。不久，后金军的攻势就停止了。袁崇焕不知，明军击伤的正是努尔哈赤本人。努尔哈赤被救回营后即下令停止攻城，第二天撤军而去。这是努尔哈赤一生打的唯一的一次败仗。
宁远一仗打得极是惨烈，后金军扔在城下的尸体足有上万具，而明军射出的箭支也有十几万支，城内贮存的火药也快打光了。宁远坚固的城墙上被后金军挖出了70余个洞穴，如果再打下去，局面真是非常危险。满城的百姓见绝处逢生，不由恍若隔世，全都伏地大哭，纷纷拜谢袁崇焕救命之恩。
