孙承宗在后方安排好各地的布防后，遇到奉旨前来支援的曹文诏的部队，便会同曹文诏一起向宁远出发。两日后，到达宁远城下，通报了宁远守将袁崇焕后，随即和曹文诏部一起进城，进城后召集诸将议战守。根据旨意采取坚壁清野之策，组织全城军民共同守城。
随后，孙承宗在城内校场集合城内所有守城将士，他在众将士面前刺血为书，誓与宁远共存亡。城内的兵民为之感奋。
宁远城之前有2万守军，孙承宗带来1万，曹文诏带来5万，其中3500人为李定国的火器营。孙承宗安排宁远副将祖宽，副将左辅、副将朱梅，京营参将曹变蛟各带领1万人马分守城东、西、南、北四面，剩下的士兵做为预备队。自己与袁崇焕，曹文诏提督全城。又根据栗清的密旨，李定国摔火器营在城内待命。
在城上配置西洋大炮四十门，城墙上每面十门大炮。四个东、北两面和西、南、两面，分由彭簪古、罗立指挥。
接到锦衣卫的情报后，安排宁远城内的锦衣卫百户，抓捕混入城内的奸细。锦衣卫在城内守军的配合下，派人巡守街巷路口，又动员街民配合士兵逐户搜捕，最终，将一百多名的奸细全部抓捕，当场全部处死。
安排好军事防御后，孙承宗又令通判金启偏编派民夫，将民夫组织起来，帮忙搬运物资和供给守城将士饮食。
到了第二日，努尔哈赤的前锋出现在视线内了。
在至努尔哈赤誓师出征后，连续行军三日，终于在孙承宗到来的第二日率领大军进抵宁远，然后在离城五里横截山海大道，安营布阵，切断宁远与关内的联系，在城北扎设大营。之后，努尔哈赤安排人在附近村庄抓捕汉人。虽然栗清之前下旨意要各地边关城池附近的汉人都进入城池避难，但是还是有一部分人抱着侥幸的心理没有入城，这些人都没有逃过建奴的搜捕。建奴将附近村庄的汉人抓捕后，全都带到了宁远城下，遣被掳汉人入城劝降，被孙承宗严辞拒绝。
“孙总督可在，我家大汉请孙总督前来答话！”
努尔哈赤吩咐手下的一个传令兵前去城下邀请孙承宗，想最后再努力劝降一次。
孙承宗转身对着身后的袁崇焕说道“袁将军，这在你的部队里可有神射手？”
“回总督大人，祖宽将军的箭术就相当不错。”
“哦，是吗，那就劳驾祖宽将军射上一箭？让小建奴知道，不是谁都有资格来邀请本督的。”
“谨遵总督大人令！”
祖宽转过身去取了一张三石硬弓，走到城墙跟前，看了一眼那个建奴的传令兵，迅速的张弓搭箭射出一箭。
一箭正中那个传令兵的心脏部位！
“好，好，好！”城墙上的守城士兵纷纷叫好。
“哈哈哈，不错，看来今日的首功被祖宽将军得到了。”
孙承宗调笑到，其余众人也哈哈大笑。
“让总督大人见笑了！”
祖宽谦虚的说道。
努尔哈赤看见自己的传令兵被射杀，立刻愤怒不已。
“来人，传令汉八旗，攻城！”
建奴擅长野战，不擅长攻城，自从萨尔浒和广宁之战后，一些汉人将领的投降，得到汉人的工匠以后，这才让建奴有了攻城之力。
得到军令的汉八旗推着攻城车，抬着攻城梯朝着城池进攻。
“哼，没骨气的汉奸！”孙承宗生气的骂了一句。
“弓箭手准备！”
“放箭！”
等汉八旗进入弓箭的打击范围后，孙承宗命令放箭，漫天箭雨瞬间从天上落下，不少汉八旗军士被射中。
努尔哈赤将3万的汉八旗分为3拨，轮番上阵攻城。
激战了整整两个时辰！双方互有损伤。汉八旗能够分为3轮轮换休息，但明军守城将士因为人员问题，只能分为两轮轮换休息，这样明军士兵的体积消耗就特别的大，但是城墙还是牢牢的掌握在孙承宗的手里。
又过了一会，汉八旗损失已达将近五千人，努尔哈赤下达暂停攻击的命令。倒不是努尔哈赤心疼汉八旗，之是觉得战争不是一朝一夕的事，明日继续。
看着建奴退兵后，孙承宗也下令安排受伤的士兵前去治疗，又将刚刚休息的士兵替换刚刚作战的士兵，然后和袁崇焕，曹文诏下了城楼。
几人来到总兵府，研究接下来的作战。
“努尔哈赤来势汹汹，在兵力上我们是大于他们的，只要我们安排妥当，这次保卫战必胜无疑。”
孙承宗先给几人打了打气。
“但是还是要注意各城门的安全，防止建奴偷袭。”
袁崇焕和曹文诏深以为然。
第二天，汉八旗在努尔哈赤的军令下，又开始了今天的攻城之战。
今天的战事异常激烈，努尔哈赤严令汉八旗攻城，在汉八旗后面还安排了督战队，畏缩不前者，后退者直接都给斩了。然后又传令先登上城墙者，可为努尔哈赤的包衣，并赏赐黄金百两。
这个方法一时到也管用，汉八旗军士瞬间勇气大增。
可是登上城墙上才有资格做努尔哈赤的包衣奴才，这条件着实让人叹息啊！好好的人不做，非要上赶着做人家的奴才，这也是没谁了。
转眼之间，又是攻了一天的城池，明军在守城大炮的帮助下，又利用弓箭让建奴又损失了将近五千汉八旗军士。
努尔哈赤在大帐里坐着，看着坐下的众人，问道“攻城两天了，损失将近一万的汉八旗，你们说说，这仗接下来该怎么打？”
努尔哈赤话音刚落，代善，阿济格，多铎等人都看着范文程，这人虽然没有骨气，但是平时鬼点子还是挺多的。
范文程看到众人都看着自己，知道自己表现的机会来了。
“大汉，明日我们攻城的时候可以把之前抓捕的汉人押在前面，这样明军就不敢开炮和射箭，他们要是这样做了，他们朝廷里的御史和皇帝不会放过他们的。”
果然不愧是汉奸，好歹毒的注意！
努尔哈赤几人听到范文程的主意后，瞬间高兴了起来。
“你可真是个好奴才，明天就这样干！”
努尔哈赤一锤定音。第二日，建奴士兵吃饱饭足后，努尔哈赤又命令汉八旗军士押着汉人百姓前去攻城，行动之前，努尔哈赤要求今日必须攻下宁远！
城墙上的明军士兵看着汉八旗的人押着大明的百姓，心里焦急，不敢攻击。
孙承宗此刻也愣住了，好歹毒的主意，这一定是汉奸范文程想出来的。
看着眼前的汉八旗押送着老百姓已经进入弓箭的射程，孙承宗迟迟未下射击的命令。
“总督大人怎么办，敌人越来越近了。”曹文诏看着城下的敌人问道。
“唉，”孙承宗紧紧握住的自己的拳头，狠狠地砸着墙头。
敌人越来越近了，孙承宗眼睛一咪，心里发狠，“命令大炮攻击敌人后方，弓箭手尽量朝着百姓身后射击！”
“得令！”负责此面城墙防守的将领祖宽应声答到。
大炮开火了，弓箭手也射击了。可是大明百姓还是被误伤了，这就是战争的无情之处，从不以个人的意志运转。