不過他重新起用袁崇煥，并升他為兵部尚書，督師薊州、遼東，兼管登州、萊州以及天津等地的軍事。
出征前，崇禎問袁崇煥：“怎樣才能防守關外，收復遼東。
袁答道：“全權給我，讓我獨立處理重大問題，五年時間恢復遼東全部地區。
不過，五年之內，戶部轉運軍餉，工部供應武器，吏部委派官員，兵部調兵遣將，都要事事配合得很好，才能達到目的。”
崇禎道：“可。”
其實袁崇煥夸下海口，不過是安慰崇禎，想得到崇禎的重視，然后發展自己的勢力，但在他心里，他也并沒有把握五年平遼。
后來他害怕自己到了邊關后，朝廷中還會有人再次誹謗自己，向皇帝強調道：“打仗我還是行的，但是來自同僚的誣陷與敵方的離間，我可是吃不消的，請皇上信任我。”
此外，他還把自己的戰略告知皇上，遼東宜守不宜戰，而且還要配以和談，以行緩兵之計，崇禎都答應了他。
于是袁崇煥拿著皇上賞賜的尚方寶劍再次來到前線，成為東北地區和渤海灣部分地區的最高指揮官。
他把自己最得力的三員大將祖大壽、何可剛和趙率教分別安排駐守錦州、寧遠和山海關，袁崇煥達到了其軍旅生涯的頂點。
再說此時的皇太極，不敢再取道寧錦以入山海關，但是卻可能取道蒙古，從薊門入寇。
袁崇煥雖然當上了遼東督師，但是薊遼，薊州其實不受他的節制的，所以上疏請朝廷務必加強遵化的防守，增設團練總兵。
袁崇煥連上三疏，朝廷卻因為他推薦的總兵人選被彈劾，不予理睬。
當朝中大臣們還在耍嘴皮子的時候，皇太極已接受漢奸高鴻中的建議……
果然如袁崇煥所料，在崇禎二年十月二十七日，率領滿兵十余萬，以蒙古兵為前導，從喜峰口竄入長城，攻陷遵化。
這些地方都屬薊遼總督劉策管轄，與袁崇煥無關，但袁崇煥還是“見死就救”。
隨即和祖大壽、何可綱率兵入援，沿路經過的撫寧、永平等地逐路置防，逐城設守，設計截斷皇太極的歸路。
十一月初十，袁軍到達薊州，與滿兵交鋒，皇太極沒有料到會在這里遭遇袁軍，大驚失色，連夜越過薊州向通州退兵，渡北運河，直逼京師。
袁崇煥率五千騎兵急速追趕，士不傳餐，馬不再秣，兩天兩夜急行軍三百多里，竟比滿軍早到北京三日。
崇禎見袁軍趕到，喜出望外，立即召見袁崇煥，賜御饌和貂裘，但袁崇煥要求讓士兵入城休養，卻沒被批準，只得駐扎在廣渠門外。
皇太極率軍一路上攻來，到高密店時得知袁軍已到北京，驚魂不安，以為袁軍從天而降。
二十日，兩軍在廣渠門會戰。
袁崇煥令戴承恩在廣渠門列陣，祖大壽于南面列陣，王承胤在西北列陣，袁崇煥在西面列陣以備戰。
中午時刻，清騎兵從東南面進攻，祖大壽率兵奮力接戰，而王承胤卻拔陣向南避戰。
清軍力戰祖大壽不下，于是撤退，明將劉應國、羅景榮等人率兵進行追擊，殺傷清兵千余人，而明軍死傷也很多。
收兵后，皇帝朱由檢用酒食犒賞軍隊。
袁崇煥有派遣任守忠率領五百人用火炮轟打清營，清軍撤退，京都之威遂解。
這一仗，與寧遠之役、寧錦大捷大不相同。
袁崇煥并非據城固守，而是面對面的單挑，其實在軍事形勢上，他并無優勢可言……