天啟元年（公元1621年）三月，努爾哈赤率領後金八旗兵主力進攻遼東重鎮瀋陽。
瀋陽總兵為賀世賢，副總兵為尤世功，兩人與悍將杜松是同鄉，都參加過薩爾滸之戰，但隸屬於李如柏麾下，未與後金交戰。
明軍在瀋陽的守軍有大約近兩萬人（後金宣稱有五六萬人），城頭架著大炮，嚴陣以待。
努爾哈赤看到明軍防守嚴密，不敢強攻，派出少量部隊到城下挑戰，被擊敗。
總兵賀世賢看到後金軍“不堪一擊”，頓時產生了輕敵的情緒，帶領一千多家丁出城追擊，但很快就被八旗主力合圍。
賀世賢身帶領家丁拼死搏殺，身中14箭，終於衝破重圍，回到瀋陽城下，但之前收留在城內的一部分蒙古人乘機叛亂，佔領城門，不放吊橋。
賀世賢無法入城，部下提議前往遼陽，被拒絕，他回身與敵人拼殺，力戰殉國。
副總兵尤世功聞訊，帶領親兵出城救援，也陷入重圍，嘴周戰死沙場。
城內的蒙古人打開城門，放八旗兵進城，瀋陽淪陷。
瀋陽遭到圍攻之時，經略袁應泰派出兩路援軍，一路為朱萬良、姜弼等人帶領的3萬騎兵，但他們走到半路即觀望不前。
另一路為步兵，由4000四川酉陽土司兵、3000多石柱白桿兵和3000戚家軍組成。
酉陽土司兵主將為周敦吉，白桿兵主將秦邦屏是著名巾幗英雄秦良玉的哥哥，而戚家軍主將戚金則是戚繼光的侄子。
這支援軍到達渾河時，瀋陽已經淪陷，諸位將領一致決定渡河攻擊後金，於是，7000土司兵渡河到北岸迎戰後金，戚家軍留在南岸佈置車陣。
渡過渾河後，白桿兵在前，酉陽土司兵在後佈陣。
白桿兵所持的武器白杆槍是用結實的白臘樹幹做成長杆，上配帶刃的鉤，下配堅硬的鐵環，作戰時，鉤可砍可拉，環則可作錘擊武器，類似於鉤鐮槍，是應對騎兵衝擊的利器。
努爾哈赤先後以正白旗和正黃旗嚮明軍發動攻擊，後金騎兵撞到明軍的方陣上，損失慘重，據《全邊略記》記載，後金死於槍弩者達數千人，還有參將一人、遊擊兩人被生擒。
努爾哈赤一籌莫展之際，降將李永芳找到被俘的瀋陽守軍炮手，強令他們嚮明軍開炮。
炮彈落入方陣，明軍死傷無數，方陣也被後金趁機沖垮。
七千餘人的土司兵，戰死者過半，餘部退往遼陽，參將周敦吉、酉陽土兵主將冉見龍、白桿兵主將秦邦屏等人全部陣亡。
秦良玉之子馬祥麟也參加了這次戰鬥，眼睛被流失射中，後來在秦民屏（秦良玉的弟弟）護送下撤往遼陽。
一部分來不及撤退的酉陽土司兵和白桿兵，渡河前往戚家軍車陣，繼續同後金作戰。
北岸激戰的時候，戚家軍已經在南岸佈置好車陣準備迎戰。
後金騎兵渡過渾河，從四面合圍上來，並從左翼發動衝鋒。
戚家軍用佛郎機虎蹲炮火銃等武器猛烈射擊，後金騎兵傷亡慘重，多次衝鋒都被擊退。
努爾哈赤無奈，命令騎兵捨棄戰馬，推著楯車發動攻擊。
幾輪激戰之後，戚家軍火藥消耗殆盡，車陣被突破。
戚家軍立即組成鴛鴦陣，與敵人拼死搏殺，戰至傍晚，全部陣亡。
戚家軍是參加渾河之戰的明軍中唯一全軍戰死的部隊，渾河之戰，戚家軍戰至最後一人，寧死不降！
一部分戚家軍士兵留在遼陽，未參加渾河之戰，但他們很快就在保衛遼陽的戰鬥中全部陣亡。
朱萬良、姜弼等人帶領的另一路援軍，在戚家軍血戰後金騎兵時，已經走到離渾河僅有十幾裡的白塔鋪，但他們在擊潰了兩百多後金偵查部隊後，就被皇太極的數千騎兵擊敗，損失三千餘人。
渾河之戰，明軍以步兵抗擊後金騎兵，最終以陣亡七千餘人（不計朱萬良部騎兵傷亡）的代價，殺傷後金近一萬人，史書上稱此戰為“遼左用兵以來第一血戰”！
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