其实早在九月中旬收到西厂的密报，朱由校就已经下令由满桂作为征北大将军指挥此次作战。
朱由校对满桂、秦良玉、赵率教、洪承畴、孙承宗、李邦华等主要将领明确下达了本次作战的战略目标为“尽量歼灭建奴有生力量”。
满桂制定了详尽的作战计划，并已经秘密做好了战斗准备。
二十八日当天，满桂下令作战开始。
京营方面
秦良玉率五军营一师、二师进驻顺义县，曹文耀、吴天作率四师进驻通州城并督通州卫，尤世威、尤世禄率五师进驻香河县，秦拱明、秦祚明率三师留守京师；
赵率教率三千营一师、三师埋伏在通州西北侧，黄得功率二师协助秦良玉防守顺义，孙应元、刘廷杰率四师、五师协助尤世威、尤世禄防守香河县；
洪承畴率神机营屯驻通州城外河岸边，与曹文耀协防通州城。
宣大军方面
李邦华亲自坐镇昌平州；茅元仪率宣大军一师、二师进驻密云县；黄公辅率三师、四师进驻怀柔县；王来聘、朱可贞率五师、六师驻扎昌平州东郊作为策应。
上直军方面
满桂亲自率领三师、四师、五师出宝坻县进入玉田县南郊；命姚万宪、陈廷对率一师、二师驻守宝坻县。
皇太极攻取马兰峪后，满蒙联军合约十八万人尽数扣关进入关内。
十二月三十日，皇太极兵分三路，自己亲率中军进攻遵化县城，阿济格、阿巴泰率左翼进攻永平府，济尔哈朗、阿敏率右翼进军蓟州一带。
十一月一日，皇太极先是写信劝降城中守军，见没有回应，便休整队伍，制造云梯盾牌等攻城用具，从四面八方围攻遵化县城。遵化卫在增援马兰峪的战斗中损失殆尽，顺天巡抚王元雅率遵化卫残部，并号召招募城中百姓，凭借坚城高墙抗击建奴。
皇太极亲自指挥大军于城外列阵，八旗建奴压阵，蒙古军为侧翼，八旗汉军、八旗蒙军为前锋扛着飞梯、竖起云梯、推着冲车，呐喊着前进攻城。
遵化城高三丈五尺，八旗军中只有一部分云梯足够高。奈何遵化城中兵力不足，无法完全守卫所有城墙。八旗军的先登队伍登上城头，拼死压制明军士卒的反击，成功掩护后续队伍登城。随后建奴占领城头，击溃守军，冲下城墙打开城门。
王元雅见大势已去，于城楼上自缢殉国。
十一月三日，皇太极进入遵化城后为泄愤，下令洗劫屠城，遵化城中除部分投降的人外大部分都被杀害。
同一日，蓟州守备刘策闻讯率蓟州卫驰援遵化，在遵化县以西四十里的石门镇与济尔哈朗、阿敏所部遭遇。明军在野战中完全不是建奴对手，蓟州卫迅速溃败，部分士卒投降，刘策被生擒，为八旗汉军所杀。蓟州卫余部逃回蓟州城。
十一月四日，阿济格、阿巴泰率军进攻迁安县城。虽兵力悬殊、寡不敌众，但迁安县守将张士显仍率所部据城死战。张士显在战斗中被流矢击中，重伤不治而死，部下随即投降，迁安县城陷落。
十一月五日，阿济格、阿巴泰率军到达永平府治卢龙县城下。永平知府武大烈身穿甲胄，手执三尺剑，身先士卒率全城军民登城防守。
阿巴泰派一名八旗汉军到城下劝降，武大烈怒火冲天，在城上历数建奴罪状、大骂汉奸走狗不止，并用弓弩将来人射杀。阿巴泰大怒，亲自率军攻城，双方爆发激烈攻守战斗。
当天，阿济格在卢龙县