後金左翼四旗本來的任務就是要奪取城門外的壕溝，但在城內外明軍的抵抗下，使得後金左翼四旗接連受到明軍三麵打擊而受阻。
不得已隻能請示後金覆育英明天命汗，把目標改為了直接進攻西門。
而西門城樓上的守軍們正在奮力據守，但在激烈的戰況中，有部分火炮以及火銃發生炸膛事故，卻引發了連鎖反應，突然間堆積的火藥庫居然也跟著爆炸起來。
隨後各城樓上窩棚內的馬料也都意外的起火了，這不免讓人聯想到了有奸細作怪？否則西門內的火藥庫和各城樓上的馬料，怎麼會突然一起著火呢？
不過放內應也算是後金軍的傳統技能了，因此見怪不怪，再加上袁總鎮經略本身心軟，又不太懂得兵法，故此難以識彆奸細。
很快城頭上的爆炸聲不絕，各處守城士兵們均被炸倒不少，就連瞭望台、窩鋪、城樓也被大火焚燒，還把最擅長使用火器的川軍士兵給全部燒死！
不久火勢又蔓延到了城內房屋，變得一發不可收拾，而這雖說是火器不靠譜引發的悲劇，畢竟之前在沈陽中衛時，後金軍進攻西門，也是因為大炮炸膛而引起了城頭守軍們的混亂，導致被敵人渾水摸魚。
這時城樓上麵的爆炸動靜，和城外二線明軍的混亂，進一步引起了連鎖反應，導致城外堅持抵抗的明軍們也出現軍心動搖情況，意誌不堅定者已開始開溜。
就在如此危急時刻，隻有明遼東總鎮經略的虎旅軍奮戰不止，他們主動護住自己的主帥，還在炮火掩護下撤回城內。
然而逃回城內後，明遼東總鎮經略卻發覺事態已無法控製，城內城外的明軍都各自為戰，與敵人打成一團，讓明軍們幾乎陷入到了混戰之中，根本組織不起來！
這時城外還有大批未來得及撤回的明軍主力，他們失去統一的指揮調度，是戰是逃全看各自的主將。
因此是時候展現忠誠的機會了！
於是明山西總鎮總兵：楊宗業、明東寧衛總兵：梁仲善、明酉陽宣撫使司僉事：冉文煥，等將領率部苦鬥敵人，最終力戰而亡，更多的明軍士兵則是一哄而散，也不要太苛責明軍，戰場上失去指揮的部隊多半都會如此，即使到了現代也不可避免。
此刻城內已燃起了熊熊大火，後金的內應們則乘機高喊道“遼陽衛已陷！大家快逃吧！”
趁此機會，後金左翼四旗終於登上西門城樓，並沿著城牆一路進攻過去，相繼占據了左右兩麵的城牆。
就這樣後金覆育英明天命汗立即傳令後金右翼四旗不要，再繼續糾纏於城外明軍殘兵的抵抗，而是分出主力去登城支援後金左翼四旗。至此遼陽衛城破，明軍再也無力把突入都司府遼陽衛城內的後金軍給趕出去。
不過後金軍雖然占領了西門，但卻並不意味著遼陽衛就已經全線失守，畢竟周邊可是有東寧衛、自在州、定遼中衛、定遼左衛、定遼前衛、定遼後衛，這5個衛一個州的城防與遼陽衛連接在一起。
因此城內的明軍們還一直在堅持戰鬥，抵抗了整整一夜，戰況持續到了子時初，雙方才停戰休息。
3月21日辰時，後金軍大隊人馬已全部入城，他們整兵列陣對著城內的明軍們發起最後的進攻。
兩軍剛接戰，後金軍為了儘快取勝，就掘開城西閘門以泄濠水，又分兵前去堵塞城東水口，待擊敗街道上的明軍時，交戰的後金軍便衝到城邊，攔截戰敗的明軍們。
以此來逼迫明軍向城外跑去，導致洪水衝來時，有的明軍被淹死、有的衝入城內被砍殺或亂箭射殺，傷亡慘重！
寅時，明遼東總鎮經略與明遼東總鎮巡按，繼續帶著將領們退守東寧衛城牆。
而明遼陽衛監司：高出、明定遼左衛指揮使：胡嘉棟、明遼陽衛督餉郎中：傅國，等將領則趁機翻城牆逃走，導致明軍人心離散。
等到後金軍再次攻城時，明遼東總鎮經略又督率明軍持盾牌大戰，卻又敗下陣來。
到了戌時，內奸漠南蒙古察哈爾部與漠南蒙古科爾沁部冒充的明軍，紛紛在城樓上麵放火，讓後金軍順利從小西門進城，瞬間城內大亂！
這讓明遼東總鎮經略：袁應泰，在城樓上見此情況，覺得大勢已去無法挽回，便對明遼東總鎮巡按：張銓，歎息道“你沒有守城的責任，趕緊逃走吧！我死在這裡便可！”
說罷他就佩戴著尚方寶劍和官印，在城東北處的鎮遠樓上拔劍自刎了，他的妻弟：姚居秀，也跟著自殺，仆人：唐世明，則抱著袁總鎮經略的屍體大哭，並放火焚燒城樓而死。
但下了城樓的明遼東總鎮巡按卻並沒逃跑，他依舊選擇了抵抗到底，最後被後金軍俘虜，後金覆育英明天命汗：愛新覺羅·努爾哈赤，見他有勇有謀，就想要招降他。
卻被一口拒絕。
關鍵時刻後金四貝勒：愛新覺羅·紅歹是（皇太極）再次出麵招降，但明遼東總鎮巡按卻一心隻求速死。