經過一天的激戰，炮石竭儘，清軍終於攻上了城牆。
這時孫承宗正坐在北麵城牆上，還在高呼放炮，他的貼身護衛南州與登城之敵搏鬥，雖手刃數人，但終被清軍砍倒。
孫承宗也隨之被俘。
在此前後，孫承宗的五個兒子、六個孫子、八個侄子孫以及三十餘名婦孺或戰死，或被俘後遇害，隻有六子孫鈰之子——六歲的孫之澧及其母躲藏於草叢中而逃生。
兩名清兵把孫承宗押至城南三裡的圈頭橋老營，清將稱他為“孫宰相”，並請他入上座。
孫承宗卻大罵清將，說“臊狗奴，胡不速殺我？”
一名清將說“北朝識好人，待士厚。相公胡不歸北朝，輔佐大業，而徒為南朝死？”
孫承宗繼續罵道“我天朝大臣，城亡與亡，死耳!無多言。”
另一名清將又說“不降，胡不出金銀贖死”？
孫承宗又罵道“臊狗奴，真無耳者。尚不知天朝有沒金銀之孫閣老耶？”
漢奸孔有德親自述說，自己歸順建奴的心路曆程，希望說服孫承宗。
但是孫承宗說“今日說此無益，但速殺我！”
清軍將領見勸降無望，便在地上鋪了一片葦席。
孫承宗向北麵的京城遙拜後，厲聲吩咐清兵取一白綾，從容自縊。
清將把孫承宗的屍體交給一個老太婆，說“此孫宰相屍，可善視之。”
隨後拔營而去。
孫承宗家的一個名叫侯果的仆人被俘，在任丘逃脫。
崇禎十一年（1638年）十一月十四日，侯果於高陽圈頭橋附近找到了孫承宗的裸屍。
侯果隨後跑到容城，告訴駐紮當地的關寧總監高起潛，高起潛遂埋葬孫承宗，並上報崇禎帝。
崇禎帝降旨“故輔承宗罵賊死義，慘及闔門，朕心殊側，該部從優議恤。”
但卻被閣臣薛國觀阻撓而未能落實，隻是恢複原官、予以祭葬而已。
有人說，是因為高陽知縣雷覺民，是薛國觀的親信，也有人說隻是單純因為薛國觀忌恨正人君子。
後來，一直到崇禎十七年（1644年）九月，南明弘光帝朱由崧才賜孫承宗諡號“文忠”並贈太師。清乾隆年間，修《欽定勝朝殉節諸臣錄》，追諡孫承宗“忠定”。
前線緊急的軍情，加上致仕重臣孫承宗的遇害，使得內閣首輔劉宇亮主動請纓，願去前線督察軍情，為君分憂。
崇禎帝即刻下令將盧象升革職聽勘（等待調查），由劉宇亮代之總督天下兵馬。
但是這時，楊嗣昌卻主張仍由盧象升總督軍事，劉宇亮可前往督察軍情。
崇禎帝雖然被他說服，收回成命，但褫奪盧象升的兵部尚書頭銜，以侍郎銜督師，戴罪立功。
此時，盧象升所統的一部分兵力，交給陳新甲去守護昌平皇陵。
麾下三總兵之一的大同總兵王樸，又以大同有警為由折返大同。
盧象升實際掌握的兵力不過五千（一說七千）人而已。
他曾任職的大名等三府父老，建議他南下大名等地募兵。
但他既不想落得逃離戰場之名，又不想連累大名等地百姓，所以拒絕。