当时的山东地区有两个巡抚：孙元化是登莱巡抚，管辖登州、莱州以及辽东沿海诸岛。山东巡抚叫余大成，辖山东其余地区。两位巡抚对孔李二人的叛乱力主"安抚"政策。明廷大臣也多主张"招安"，以求大事化小，小事化了。
登州是山东军事重镇，叛军久攻不下。十二月底，孔有德与另一位老战友耿仲明里应外合，用"诈降"手段骗开了城门，登州失陷。
此役，叛军俘获旧兵6000人、援兵1000人、战马3000匹、饷银11万两、红夷大炮20余门外加从外国引进的西洋火炮300多门。登州总兵张可大畏罪上吊，孙元化自杀未遂，孔有德念及旧情，将其放生。孙历经千难逃回北京后，被崇祯下令斩首。
占领登州后，孔有德效法山东历史名人宋江，在城头竖起一面大旗，上面写着四个大字："替天行道"。他一面引诱辽东沿海的诸岛兵民加入，一面向四周积极扩张，兵锋直指山东另一重镇--莱州！
