见后路被断，洪承畴只能摆开决战架式，与清军决战于松山、锦州地区。
皇太极见明军已陷困境，便秘令阿济格突袭塔山，趁潮落时夺取明军屯积在笔架山的粮草十二堆。明军“因饷乏，议回宁远就食”，决定明日一早分成两路突围南逃。
大同总兵王朴，一回营便率本部人马首先乘夜突围逃跑，结果“各帅争驰，马步自相蹂践”，黑夜中，明兵“且战且闯，各兵散乱，黑夜难认”。总兵吴三桂、王朴等逃入杏山，总兵马科、李辅明等奔入塔山。洪承畴等人突围未成，困守松山城（锦州松山区松山镇），几次组织突围，皆告失败，不久“转饷路绝，阖城食尽”，松山副将夏承德遣人密约降清，以为内应。
最终，崇祯十五年二月十八日，松山城陷，总兵邱民仰、王廷臣、曹变蛟被杀，洪承畴、祖大乐兵败被俘至沈阳，三月八日，祖大寿率部献城归降，清军占领锦州。
四月二十二日，清军用红衣大炮轰毁杏山城垣，副将吕品奇率部不战而降，松山、锦州、杏山三城尽没，至此松锦大战结束。
据《清太宗实录》记载：“是役也，计斩杀敌众五万三千七百八十三，获马七千四百四十匹，甲胄九千三百四十六件。明兵自杏山，南至塔山，赴海死者甚众，所弃马匹、甲胄以数万计。海中浮尸漂荡，多如雁鹜。”
松锦大战的失败，标志着明朝在辽东防御体系的完全崩溃，明朝在辽东的最后防线，从此仅剩下山海关的吴三桂部。
清人谈迁评价此战道：“惜乎，九塞之精锐，中国之粮刍，尽付一掷，竟莫能续御，而庙社以墟矣！”
可以说，正是这场松锦之战的战败，才造成了明末精锐边军尽毁，所得流寇再无所制，从而得以最终顺利攻灭京城，逼迫崇祯自杀，并导致正统意义上的明朝，从此覆灭的关键因素所在。
此时，得到清军大举进攻辽西的消息后，崇祯皇帝大惊失色。
他万万没想到，清军在被李啸重创，打出关外安静无事了三年后，竟又能前来大举进攻，倒是令他现在完全措手不及。
崇祯皇帝额头渗出冷汗，脸皮都在不停哆嗦。他呆怔了许久，才对一旁的小太监，急急下令道：“快，快传兵部尚书陈新甲，速速入宫见朕！“
“是，奴婢遵旨。“
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