，直扑北京。

袁崇焕听说以后，大吃一惊，立即挑选锐骑兵，日夜不停地回援北京。千里路程，袁崇焕只用五天时间就赶到了，总算抢在了清军前。袁崇焕将兵安置在广渠门外，自己城去拜见皇帝。

崇祯皇帝立即接见了袁崇焕，劳他一番，赐他貂裘和御用。袁崇焕请求让兵城休息，崇祯皇帝却不同意，命令袁崇焕在城外指挥作战。

袁崇焕急在城外布阵，令祖大寿率主力正面迎敌，另外派两支队为侧翼，并且准备好了炮队。

袁崇焕刚刚布阵完毕，大批清军就蜂拥而至。祖大寿率军奋力接战，先士卒，勇不可挡。清军虽然人多，但远而来，疲惫不堪，久战祖大寿不下，双方伤亡都很严重。在激战之时，两支侧翼队突然杀，清军不敌，纷纷后撤。袁崇焕抓住这个机会，立即用大炮猛轰，清兵死伤惨重，只得撤到远安营。

袁崇焕在城外鏖战，城内却有人算计他。魏忠贤的余党王永光、捷、袁弘勋等人纷纷上书，诬蔑袁崇焕，说他企图与清军议和，因此引清军前来，想朝廷与清军立城下之盟。与此同时，城内谣言四起，说袁崇焕拥兵纵敌，城外清兵是他引来的。谣言是皇太极散布的，他想施用反间计，除掉袁崇焕。

崇祯皇帝听了，半信半疑，但他对袁崇焕已经失望了。当初袁崇焕曾经夸下海，说五年内收复失地，如今一年半过去了，袁崇焕不仅没有收复失地的举动，反而与皇太极议和，并且让清军打到了北京城下。因此，崇祯皇帝十分恼怒。

皇太极使用反间计，行了心谋划。清军抓住了两名宦官，把他们关起来，让几个清将在隔房间喧嚷，说已经与袁崇焕商定好了，近日就要里应外合，攻占北京城。清将故意让宦官听到，然后，又故意让宦官逃脱。宦官得到了袁崇焕通敌的重大机密，跑回去报告了崇祯皇帝。

崇祯皇帝大怒，把袁崇焕召城去，投监狱。当时，北京城外正在激战，领兵主帅却莫名其妙地陷囹圄。

崇祯皇帝任命满桂统领城外明军，赐给他尚方宝剑。满桂领命，指挥明军继续作战，不幸阵亡。

清军围困北京数月，由于城池固，不能攻破，各路明朝援军陆续赶到，皇太极只好撤兵走了。

公元1630年8月，袁崇焕狱九个月之后，崇祯皇帝以通敌和擅杀大将等罪名，下令将他车裂死。袁崇焕享年四十七岁，正是可以大有作为的年龄。崇祯皇帝还抄了袁崇焕的家，但家中并无余财。《明史》说，当时，天下人都认为袁崇焕死得冤屈。

有的史书说，袁崇焕被凌迟死，死得很惨。京城百姓不明真相，争相其。《明史》没有这类记载。