達北京城下，“峰火遍近郊”。先是崇禎皇帝急命大同總督、宣府總督、應天、陝西、鳳陽、鄖陽、浙江各省巡撫俱“勤王入衛”，但均未按時抵京，京師一片慌亂。北京告急。北京城門緊閉，重兵屯駐。這場激烈的保衛戰主要在德勝門、廣渠山和永定門等處展開。
德勝門之戰，由皇太極親率大軍主攻，1月3日開戰，宣府總後侯世祿和袁崇煥大將滿桂在城下奮勇搏鬥，力阻截敵軍，不讓進一步，敵軍在城牆上發炮轟擊，炮彈落入兩軍之中，敵死傷甚重，滿桂兵也誤傷甚眾。滿桂負傷，開德勝門甕城，滿桂帶餘兵繼續死守城門。
永定門之戰，明總兵孫祖壽、麻登雲、黑龍雲、滿桂等，率領四萬騎兵守衛，四面結柵、四面列槍炮，嚴陣待擊。1月19日，滿旗八旗軍搖旗吶喊，毀柵而來，明軍死守陣地，奮力拼殺。八旗兵傷亡極重。明軍犧牲也不少。總兵官雖然有的被俘，有的陣亡，但永定門還是被明軍控制著。 。。
袁崇煥：（4）
廣渠山之戰，則是由袁崇煥督師、祖大壽總官迎戰。1月3日，當德勝門激戰的同時，皇太極派多爾袞、多鐸、豪格、阿濟格、阿巴泰、莽古爾泰等貝勒，率領八旗精銳數萬人，命恩格德爾、莽果爾岱等親領蒙鐵騎數萬人，嚮明軍在廣渠山的守軍撲來。先是，袁崇煥命祖大壽在廣渠山之南，王承胤在北，自率九千騎兵在西，形成三角鼎立之勢，依險設伏，嚴陣以待。八旗兵的前鋒部隊先向南直攻祖大壽陣地，祖大壽率軍奮力抵抗，使敵軍前鋒受挫。敵軍向北直攻王承胤軍，也未能奏效。接著，向西衝殺袁崇煥陣地，袁崇煥身先士卒，衝在陣前，與敵軍搏鬥，馬頸相交，奮不顧身。阿濟格貝勒受箭傷，所乘之馬創死；阿巴泰貝勒中伏受挫。八旗兵潰敗混亂，明軍乘勝追殺，一直追至運河邊，八旗兵“精騎兵冰陷，所傷千餘”，終於潰不成軍，狼狽遁去。京師軍民在袁崇煥的指揮下，粉碎了敵人的進攻，取得了廣渠門的大捷。
廣渠門、德勝門和永定門之戰，八旗兵不能越池所破，反而棄馬丟屍，潰不成軍。尤其在廣渠門外，遭到袁崇煥等明朝將士的沉重打擊，損失更加慘重；時明廷“勤王之兵，先後王者二十萬”；皇太極勞師遠犯，久暴兵旅，地凍天寒，糧草匱乏，所以八旗兵久攻北京不下，只好飽掠京畿，退兵出關。
北京保衛戰的勝利，更充分體現袁崇煥忠貞報國之心，堅毅的民族氣節，卓越的軍事指揮才能。
（三）
北京保衛戰勝利了，袁崇煥立下了殊勳，卻遭到閹黨的誣陷和皇太極的反間計，1月13日，崇禎帝下詔將其入獄。
原來當袁崇煥在關外與後金軍議和為緩兵之計的時候，朝廷中已有人對他進行攻擊。後金軍一攻入關內，打擊袁崇煥的人又散佈袁崇煥勾結後金來威助朝廷求和的謠言，崇禎帝聽了大起疑心。當袁崇煥提出讓部下將士入城休息的要求時，就被拒絕。皇太極探知這一訊息，甚喜。
剛好，後金軍在攻京城時捕到明廷二名太監。他派兩個將官在囚禁兩個太監的地方假裝說：“今日退兵，及皇上密計。適間見皇上走向敵陣，對方有二個相見，談了好長一陣子，恐是袁督師有密約。看來大事成矣！”這席話故意說給二個太監聽，看守也故意放鬆監視，一個姓楊的太監乘機逃回京城內，馬上向崇禎皇帝告發他所聽到的秘密。崇禎帝一聽之下，與過去所疑的事一印證，認為確有其事，就在十二月初一日把袁崇煥逮捕入獄。
袁崇煥的被捕，使他的部將十分恐懼。大將祖大壽和何可剛帶了部隊離開北京，逃出了山海關。袁崇煥的部隊是抵抗後金軍的主力，只有這支軍隊曾經屢次打敗過清軍，也只有袁崇煥這支軍隊享有極高的威信。崇禎皇帝沒有辦法，只好令袁崇煥在監獄裡寫了一封親筆信，叫祖大壽等要以忠義為重