城外明军残兵的抵抗，而是分出主力去登城支援后金左翼四旗。至此辽阳卫城破，明军再也无力把突入都司府辽阳卫城内的后金军给赶出去。
不过后金军虽然占领了西门，但却并不意味着辽阳卫就已经全线失守，毕竟周边可是有东宁卫、自在州、定辽中卫、定辽左卫、定辽前卫、定辽后卫，这5个卫一个州的城防与辽阳卫连接在一起。
因此城内的明军们还一直在坚持战斗，抵抗了整整一夜，战况持续到了子时初，双方才停战休息。
9月21日辰时，后金军大队人马已全部入城，他们整兵列阵对着城内的明军们发起最后的进攻。
两军刚接战，后金军为了尽快取胜，就掘开城西闸门以泄濠水，又分兵前去堵塞城东水口，待击败街道上的明军时，交战的后金军便冲到城边，拦截战败的明军们。
以此来逼迫明军向城外跑去，导致洪水冲来时，有的明军被淹死、有的冲入城内被砍杀或乱箭射杀，伤亡惨重！
寅时，明辽东总镇经略与明辽东总镇巡按，继续带着将领们退守东宁卫城墙。
而明辽阳卫监司：高出、明定辽中卫总兵：牛维曜、明定辽左卫指挥使：胡嘉栋、明辽阳卫督饷郎中：傅国，等将领则趁机翻城墙逃走，导致明军人心离散。
等到后金军再次攻城时，明辽东总镇经略又督率明军持盾牌大战，却又败下阵来。
到了戌时，内奸漠南蒙古察哈尔部与漠南蒙古科尔沁部冒充的明军，纷纷在城楼上面放火，让后金军顺利从小西门进城，瞬间城内大乱！
这让明辽东总镇经略：袁应泰，在城楼上见此情况，觉得大势已去无法挽回，便对明辽东总镇巡按：张铨，叹息道“你没有守城的责任，赶紧逃走吧！我死在这里便可！”
说罢他就佩戴着尚方宝剑和官印，在城东北处的镇远楼上拔剑自刎了，他的妻弟：姚居秀，也跟着自杀，仆人：唐世明，则抱着袁总镇经略的尸体大哭，并放火焚烧城楼而死。
但下了城楼的明辽东总镇巡按却并没逃跑，他依旧选择了抵抗到底，最后被后金军俘虏，后金覆育英明天命汗：爱新觉罗·努尔哈赤，见他有勇有谋，就想要招降他。
却被一口拒绝。
关键时刻后金四贝勒：爱新觉罗·红歹是（皇太极）再次出面招降，但明辽东总镇巡按却一心只求速死。