崇祯三年冬，袁崇焕收到周延儒的信回京不久就被革职调查，朱由检随即下旨任命洪承畴为蓟辽总督。
次年七月，皇太极领军五万进攻明朝辽西锦州卫城大凌河。皇太极这次大凌河之战，他一改从前硬攻的战法，改成了围。他命八旗将士环城挖了四道壕沟，并筑起一道一丈多高的墙，将个小小大凌河城围得如铁桶一般。
皇太极这一围，城中的明军只有坐以待毙，如果想活着出去的话，一是靠援军来解围，二是只有投降。而援兵前来，必须与金兵野战于城外，而明军野战根本打不过金军。
八月十六日，松山守军两千增援部队全灭。
八月二十六日，总兵吴襄、宋伟六千锦州援兵全灭。
九月，锦州吴襄、宋伟第二次6000援兵全灭
九月十九日，大凌河城粮绝，人相食。
九月二十七日，张春领军四万来援，全灭。
十月二十八日，祖大寿开城投降，大凌城破。
李牧斋在皮岛看到战报简直不敢相信自己的眼睛，袁崇焕苦心经营的关外精锐竟然两个月就土崩瓦解了。
考虑到大凌河城破金军下一个攻击点就是锦州和宁远，如是锦州和宁远丢了那就是门户洞开了，于是急奏朱由检请战。
朱由检也没有想到这袁崇焕刚一革职辽东就迎来如此惨败，一时间慌了神，看到李牧斋的来信才想起自己在皮岛还有一直力量。
于是，一面命令洪承畴率宣府总兵杨国柱、大同总兵王朴、密云总兵唐通、蓟州总兵白广恩、玉田总兵曹变蛟、山海关总兵马科、前屯卫总兵王廷臣、宁远总兵吴三桂等所谓八总兵兵马，领精锐十三万、马四万来援，集结宁远，准备与清兵会战。一面命令李牧斋的东江军从突袭沈阳以围魏救赵。
次年春雪融之时，李牧斋带领皮岛东江军及旅顺驻守部队共计5万人向沈阳进发。李牧斋这五万人中有，9营新军共计30000人，火枪12000支，野战炮135门，旅顺轻骑兵4000骑，重甲步兵16000人。
大军行至金州就被金军斥候发现了，留守沈阳的镶红旗岳托步兵20000，骑兵7000人和镶蓝旗济尔哈朗步兵20000，骑兵6000人，以及蒙古军骑兵8000余人共计6万步骑，随即立即出发迎战。
两军在千山列阵，金军背靠千山居高临下布阵，8个棉甲步兵组成的鱼鳞阵组成前军和中军，后军是将军骑兵队3000人，两翼各5000重骑兵队，蒙古骑兵则往明军后方机动，去切断补给。
李牧斋军的18个“西班牙方阵”呈六角形布置，4000骑兵作为两翼，16000重甲步兵在方阵前面列阵。
李牧斋见敌军有地形优势，没有下令攻山，而是把自己的135门野战炮集中起来，对着山上的排列整齐的金军就是一顿猛轰。这种集中使用炮兵的战术是偷师拿破仑的。
135门大炮依次射击，没有任何的间断，山上的金军一时间鬼哭狼嚎，血肉横飞，阵型大乱，纷纷找地方躲避。又轰击了两轮，金军终于忍不住了，两翼骑兵就往炮兵阵地冲杀过来。步兵也重新列阵往山下杀来。
李牧斋下令擂起战鼓，“咚咚咚，咚咚！”
士兵听到鼓令开始变阵，16000重骑兵护卫着炮队慢慢往后撤，18个方阵迅速前突迎敌。
金军骑兵的目标就是炮队，所以看到18个方阵并没有进攻，而是从他们之间的间隙中通过，继续突击后撤的炮兵。
只听到方阵四个角的12000只步骑一轮轮的枪响，金军骑兵纷纷被从侧边飞来的子弹射的人仰马翻，不断有金军从马上跌倒下来，失去主人的战马在方阵中乱跑，甚至有连人带马一起被打成马蜂窝的。
侥幸活下来冲到炮兵前的金军骑兵因为经过18个方阵间隙筛子般的分散“过滤”早已经，没有了密集冲锋阵型的优势和速度，被拦在炮兵前的重甲步兵用长矛一个个的挑下马来。
李牧斋见敌军骑兵队已经被打残，立即下令擂起战鼓：“咚咚！咚咚咚！”
18个方阵变阵为，6-6-6，三层阵列，这样吧方阵只见的空隙堵住了而且有三层纵深防御后面的将军队和炮兵队。
阵型刚变好，前军的6个方阵就接敌了，金军对着这个“大刺猬”猛冲，却被一片片的扎倒，吃了亏后，就拿着盾牌僵持在那里，等待主帅想办法。
李牧斋自然是不可能给他们想解决办法的时间的，立即命令后撤到位的跑群向敌军后军射击，同时吹响进攻的号角。
18个方阵听到号角就开始缓慢的朝前推进，不断蚕食着金军的阵线，135门大炮不断的轰击着金军的将军队，打的他们不得不躲到山林里去了。
李牧斋见时机已到，下令两翼骑兵向金军后侧突击，一边突一边用满语喊：“金军主帅逃跑啦！杀啊！”
金军听了就往后看，果然看不见后面的将军队了，却看见无数明军骑兵从后方杀来，顿时全线崩溃，如同洪水一样往四处涌去。
林中的岳托和济尔哈朗看到潮水一般的金军逃兵知道大势已去，为了减少损失，他们还是勇敢的带着被大炮轰击死伤过半的将军卫队朝明军的骑兵杀去。
明军的4000骑兵见金军将军卫队杀来了，放弃了追杀逃兵，集合起来冲了过去，毕竟自己两倍于敌，要是能杀了或者俘虏八旗旗主那一定是加官进爵的大功！
两军骑兵一交锋，只一回合，明军就被杀的鬼哭狼嚎，毫无招架之力，4000人一触即溃，被2000金军追杀的只剩百余骑跑回来，而金军损失不过几十。
杀完了明军追兵，岳托和济尔哈朗没有趁胜追击，而是收拾残兵往辽阳方向撤退了。
李牧斋看到这一幕，认识到了双方骑兵存在的巨大差距，如果骑兵打不过对面，那即使打赢了，也只是击溃战不是歼灭战，对敌人的有生力量打击不大。
李牧斋决心回去学习各国骑兵战法对骑兵也进行改革。