让袁崇焕没想到的是，在赵率教的军队抵达之前，遵化已经被八旗兵攻陷，赵率教的军队在城外被伏击，全军覆没。
赵率教身死殉国的消息很快被袁崇焕得知，为了保卫京师，袁崇焕下令全军继续前进，赶往熹蓟州阻拦八旗军。当袁崇焕感到蓟州时才得知，皇太极已经率部去往通州，好不容易赶到通州又接到消息，八旗兵已经离开通州前往京城。
就这样，袁崇焕又率领关宁铁骑追着八旗军来到京城，此时的关宁铁骑已经是人困马乏，出发时的九千兵马也因为掉队只剩下五千。而这恰恰就是皇太极想要的结果，将袁崇焕的军队拖到疲惫不堪后，在京城下将其歼灭。
袁崇焕自然知道皇太极的想法，但他没有办法，为了搏一线生机，袁崇焕没有选择坚守，而是趁着八旗兵在广渠门外集结调度时，亲自率领关宁铁骑发起冲锋。
对于袁崇焕的攻击，八旗兵虽感到惊讶，却很快冲上去迎战，然迟迟无法将其击溃。随着越来越多的八旗兵向中军杀来，袁崇焕的压力越来越大，甚至在战斗中差点被一刀砍倒。
危急之时，八旗兵因为所有的军力都杀向中军，侧翼开始变得空虚，在南边奋勇作战的祖大寿抓住机会，联合及时赶到的四千铁骑杀到八旗兵后方。突然之间腹背受敌的八旗兵立刻出现慌乱，在关宁铁骑和城头火炮的共同打击下溃败。
三、没落叛国
广渠门一战后，袁崇焕解救了京师的困局，却遭到崇祯帝的怀疑被投进监牢，并于崇祯三年八月被凌迟处死。
袁崇焕死后，关宁铁骑落到了祖大寿的手中，继续驻防山海关。对于这支劲旅，皇太极是又爱又恨，总是希望可以将其收入自己麾下。
公元1631年农历七月，皇太极趁祖大寿率军在大凌河修筑城墙之际，以重兵将其包围，祖大寿率关宁军仓促应敌，无法突围。当时的大凌河城因为还没有修筑完成，所以只有几天的粮草预备，皇太极在围困祖大寿第十天后，便开始写信对其进行劝降。
对于皇太极的劝降，最初祖大寿一概不予理睬，继续坚守待援，但随着孙承宗连续多次的援救失败，以及城内粮食马匹的消耗殆净，祖大寿无奈之下只好在十月开城献降。
投降之后的祖大寿受到皇太极很高的礼遇和优待，当祖大寿提出愿意作为内应前往锦州帮皇太极夺取锦州城时，皇太极当即同意，却不料祖大寿一进入锦州就紧闭城门并组织官兵御敌。
皇太极虽知道自己被耍了，但对祖大寿之子祖可法等人依旧以礼相待。
世事无常造化弄人，1639年，皇太极再次起兵攻打宁远和锦州，祖大寿作为明将再次兵败被围，一起被围困的还有率军驰援的洪承畴，最后，两人在粮尽援绝的情况下于1642年相继投降。
公元1656年，祖大寿在北京病逝，关宁铁骑这支劲旅落到了吴三桂的手中，成为了他割据云南的资本，以及最后起兵反清的先锋军。但此一时彼一时，三藩之乱时的关宁铁骑，已经没有了当年的骁勇。
1678年，随着三藩之乱的平定，最后一部分遗留的关宁铁骑也化作了历史的尘埃。