三月二旬日，努尔哈赤先派数十名马队“隔壕侦察”，被总兵尤世功仆人追击，死四人。英勇寡谋的总兵贺世贤“勇而轻，谓奴易与”，遂窜改了本来“恪守”的目标，“决意出战”。第二日，努尔哈赤又遣少数老弱士卒应战，贺世贤喝酒酣醉，率仆人千余出城，夸下海口说，要“尽敌而反”。很快后金兵如从天降，“精骑四合”，当他晓得入彀遇伏，为时已晚，只好且战且却，至沈阳西门，身已中四矢，固然挥铁鞭奋力抵抗追兵，但身又中数箭，坠马被杀。尤世功引兵至西门，欲救贺世贤，遭到后金兵阻截，亦力战而死。与此同时，努尔哈赤亲身督兵攻城。“建州兵从东北隅以新土填堑，城上连发炮，热，装药即喷，建州兵簇拥过壕，急攻东门。”守城的明军得知主将贺世贤、尤世功皆已阵亡，落空构造作战的批示官，群龙无首，因而“汹汹逃窜”。现在，城内蒙古饥民内应，翻开城门，砍断桥绳，放下吊桥，后金兵越壕入城，敏捷毁灭城内明军，占据了沈阳城。
沈阳“城颇坚，城外浚壕，砍木为栅，埋伏火炮”。城外挖有与人身相称的圈套十道，井底密插尖木桩，圈套以后挖有四道大壕，尖桩密布，又建立大栅栏，沿内壕摆列楯车，每车安设大炮二门小炮四门，两车之间又置大炮五门。奉集堡、皋比驿亦皆开河建闸，补葺坚毅，与沈阳成为犄角。
三月旬日，努尔哈赤带领八旗雄师，从萨尔浒誓师启程，并将梯楯营栅之战具悉载舟中，沿浑河水陆并进，攻打沈阳。十一日，后金兵夜行军度过浑河西进，被明军侦卒发明，扑灭烽火报警。保卫沈阳的明朝总兵官贺世贤、尤世功得知后金兵来攻，立即告急动员，筹办迎敌。十二日，努尔哈赤率军到达沈阳，在城东七里处的浑河北岸筑木城驻守，并遣精锐到河南窥伺明军部防。
1621年，努尔哈赤在政治、经济、交际、军事等诸方面，做了充分筹办以后，趁辽东统帅易人，军心涣散，边防混乱且督师袁应泰不明军事之机，决定打击沈阳、辽阳，策动了明金之间的第二次大决斗。
努尔哈赤在战前作了充分筹办，因而天命六年（1621年）仲春十一日，亲率雄师分八路打击辽、沈流派奉集堡，今后拉开了辽沈之战的序幕。此时明总兵李秉诚闻知后金兵来攻，带领三千骑出城迎战，见后金兵遂拔营回城。努尔哈赤率军驻跸高冈，离城北三里，得报不远处有明兵二百余人，他命右翼兵往攻，明军败退，追至明兵屯聚之所，此处有明军二千余人，明副将朱万良，见后金兵势盛，不能相抗，不战而逃。奉集堡明朝驻有重兵，成果不敢对阵，闻风而溃，从而加强了努尔哈赤攻打沈阳的信心和决计。
努尔哈赤知悉单凭硬攻，以弓矢对枪炮，以人力攻坚城，是难以见效的，如战事迟延，陈策、李秉诚等四万余军队及其他援兵赶到以后，腹背受敌，局势便非常险恶了，遂临机应变，判定决定诱敌出城，阐扬己军长于野战的好处，设下埋伏，乘机歼敌。
沈阳城内有贺世贤、尤世功二总兵官，各将兵万余，总兵官陈策、董仲揆引川浙兵一万余正自辽阳来援，守奉集堡总兵李秉诚、守武靖营总兵朱万良、姜弼亦领兵三万来援。按军队总数而言，明国稍占上风，兼之沈阳城坚濠宽堑深，枪炮浩繁，明军如果据城死守，是很难霸占的。