孙传庭两次出击，靠着骑墙和火攻，先歼灭了建奴千骑先锋，又派遣军队跨海出击，焚烧了建奴粮队又斩首千余，试图逼迫建奴粮尽退兵。
然而黄太吉不仅没退，反而发了狠，围攻塔山松山各堡，试图围点打援，在野外歼灭明军援兵。
松山陷落，总兵尤世禄殉国，松山堡万余军民惨遭建奴屠戮。塔山守将吴襄畏惧建奴，不战而逃，在逃跑时被建奴追上，大军溃败，数千军队过万百姓陷入奴手。
接连攻占了松山塔山等堡垒，建奴缴获了不少粮食，获得了补充，再次围攻杏山等堡。
当是时，大明朝堂群臣义愤填涌，认为不应该坐视辽西糜烂，应该调集军队增援辽西，和辽兵汇合把建奴击退。
内阁甚至议定了领兵出征的人选，便是兵备道张春，然而在请皇帝下旨时，却被在陕北的朱由检否决。朱由检批示，在辽西巡抚孙传庭没有求援前，朝廷不许派兵。
朝堂一片大哗，官员们不敢抨击朱由检不负责任，纷纷把矛头指向孙传庭，指责孙传庭狂妄自大，坐视辽西糜烂，坐视松山等堡被建奴攻陷、数万百姓惨遭屠戮，身为巡抚，拿不出解救百姓的办法不说，为了一己之私竟然强撑着不求援兵！
当时的孙传庭担负着极大压力，却强撑着一直不向朝廷求援。
黄太吉发了狠，又攻下了杏山堡，再次屠城，因为守将们家眷都在朝廷控之中，再加上吴襄逃跑的前车之鉴，没有守将敢弃城而逃，有没有守将敢投降建奴。当时建奴虽然攻占了几座堡垒，可每攻下一座城堡，都至少损兵一两千。
渐渐地，随军出征的汉军旗士兵几乎损失殆尽，蒙古旗士兵也损失惨重，前后加起来损失了四五千之多，而明朝仍然没有派出援兵的迹象，黄太吉终于撑不住了。在劫掠的粮食耗尽之前，趁着大雪未落之际，终于下令撤兵。
此次大战，明军先后丢掉松山、塔山、杏山三座堡垒，损失军队近万，被杀被掠百姓三万多人，损失可谓惨重。而建奴先是被袭击两次，再就是攻城的损失，加起来也有五千余。
从兵力人口损失来看，明军更大，但是从战略来看，明军却是大获全胜。
然而朝堂上官员却完全看不到这种胜利，纷纷继续弹劾孙传庭，弹劾他拥兵自守，坐视百姓被建奴屠戮，要求罢免孙传庭。然而也有一些有识之士却为孙传庭说话了，比如蓟州督师孙承宗，在一开始，孙承宗力主出兵解救杏山登堡。然而建奴退兵后，又上疏夸赞孙传庭，认为虽然杏山等堡陷落，但孙传庭守住了锦州宁远，歼灭了建奴数千，便是极大胜利，理应嘉奖。
朱由检便狠狠批斥了那些有眼无珠的官员，下旨升孙传庭为左副都御使、辽东总督。
皇子诞生，辽东大捷，朱由检龙颜大悦，宣布停朝三日，大贺天下，满朝官员每人赏银一两再加上红薯二十斤，科学院诸教授，除了赏银以外，每人还赏了来自蒙古喀喇沁部绵羊一只。
相对于这些令人生厌的文官，朱由检更喜欢科学院那些安心做学问的教授们，哪怕来自西夷的洋教授也比文官可爱。
回京师的这些时日，朱由检数次巡视科学院，了解科学院现在的情形。有了充足资金支持，现在的科学院一切都走上了正规。数科、工科、农科各科日益完善，共招收了学员近千人。又在兵科的基础上成了了武学院，从陕北带回来的童子营数百人都放入了武学院中。
各科教授，在教学的同时，也没忘了科学研究，工科在西夷教授的帮助下，研制出了一种可以钻制铳管的机床，制作铳管的效率十倍于手工打制。然而这种铳管对材料的要求较高，所用铸铁不能有太多渣滓气泡，否则便会炸膛。目前工科的教授们正在专研炼钢之法，研究如何炼出合格的钢铁。
而农学院也颇有成果，在徐光启的带领下，红薯和玉米进行了又一轮的培育，目前红薯亩产已经达到千斤以上，赏赐给大臣们的红薯便来自科学院农庄，玉米却还不太成熟，亩产三百多斤，却已经好过高粱等作物。朱由检已经决定，明年便开始在陕北大力推广红薯玉米。