此时，中原地区的农民起义已重新走向高潮。崇祯十二年(1639)五月，接受招抚的张献忠、罗汝才重举义旗，攻占湖广的谷城和房县，于七月间击败赶去镇压的官军。明思宗杀了主持抚局的总理军务熊文灿，命杨嗣昌出任督师，领兵围剿。张献忠西入四川，以走致敌，再于崇祯十四年正月率部东下，进入湖广，于二月间攻克襄阳，诛杀襄王朱翊铭，迫使杨嗣昌自杀身亡，然后转攻河南。躲入深山密林的李自成也于崇祯十三年(1640)六七月间由郧、均进入河南，在翌年正月攻占洛阳，诛杀福王朱常洵，然后乘胜围攻开封。面对这种局势，陈新甲坐立不安，他深知明思宗一向急功近利而又专横残暴，臣僚有功即予奖赏，稍有失误便严加惩处，“败一方即戮一将，隳一城即杀一吏” ，如果辽西之战事不能尽快结束，明军就无法腾出手来，全力镇压农民起义，起义的烈火越烧越旺，自己作为兵部尚书便难辞其咎。因此，张若麒前往宁远与洪承畴商议对策不到一个月，他度日如年，并由对辽西形势的悲观态度逐渐滋生出急躁冒进的情绪，未等张若麒带回与洪承畴的商议结果，即于六月十一日向明思宗提出四道进攻速战速决的方案。

明思宗对陈新甲的作战方案没有立即表态，而是交给洪承畴的行营讨论。洪承畴表示坚决反对，说自己“虽总八镇兵，仅白广恩、马科、吴三桂敢战，余可合力。若分三将于三路，虑众寡不敌；若五将助之，谁为军锋？兵分势弱”，难以取胜。当时，祖大寿也派人传话，谓“宜在营逼之，毋轻战”。洪承畴乃上书朝廷，坚持自己且战且守的主张，表示要凭借松山、杏山转运粮草，做持久战的准备。况且，锦州守御坚固，清兵一时不易撼动，过了今秋，不但清兵势穷，就是朝鲜也将势穷，到时再同他们展开决战，这就是可守然后可战之策。“今本兵（兵部尚书）议战，安敢迁延？但恐转输为艰，鞭长莫及。国体攸关，不若稍等，使彼自困之为得也。” 明思宗觉得他的分析很有道理，表示同意。

但是，陈新甲仍然坚持己见。张若麒又同他一唱一和。此人素狂躁，“见小胜，谓围可立解”，也密疏支持陈新甲的主张，并毛遂自荐，自求留在关外赞画军务。七月，清兵因粮饷不足，扬言入攻三协以虚张声势。京师的明朝君臣最怕清兵从三协乘虚而入，威胁京师。陈新甲又以此为借口，写信威胁洪承畴：“台台出关，用师年余，费饷数十万，而锦围未解，内地又困。斯时（即清兵入犯三协之时）台台不出山海，则三协虚单；若往辽西，则宝山空返，何以副圣明而谢朝中文武诸人之望乎？” 与此同时，陈新甲还向明思宗反复密陈速战速决与守而兼战的利弊，并推荐前任绥德知县马绍愉为兵部职方司主事，出关赞画军务，以贯彻兵部的主张。在陈新甲、张若麒的再三鼓动之下，明思宗的态度发生大转变，遂下密敕，要求洪承畴“刻期进兵” ，这就埋下了日后明军惨败的祸根。

君命难违，七月二十六日，洪承畴只得在宁远誓师援锦。二十八日，下令进兵，将粮草留存在宁远、杏山与塔山西北的笔架山（在今辽宁凌海市西南海中），自统6万大军出发，令余军继后，至松山集结。二月十九日，他率部抵达松山，抢占乳峰山西侧后，环松山扎营；步兵驻扎于乳峰山与松山之间，列七大营；骑兵驻扎于东、西、北三面。洪承畴还传令镇兵分别进击东西石门，以分割清兵，使其腹背受敌，并立车营，四周树木栅成城；由于所带粮草有限，决定同清兵展开一场决战，速战速决，以定胜负。部署既定，即于八月初二日向清兵发起攻击，祖大寿也从锦州城内杀出。此战共击杀清兵130人，击毙清将固山、牛录等20多人。但祖大寿冲出二重围后，至第三道重围被清兵挡回。宣府总兵杨国柱阵亡，由山西总兵李辅明代领其部。此后，连日作战，双方互有胜负。至初十日一战，明军大获胜利，“建虏自是不复出” 。此时清兵前线的统帅是六月间替代济尔哈朗的睿郡王多尔衮，他急忙派人驰赴沈阳求援，要求改变原先的半数兵力迎战，半数兵力在家休整的做法，全军出战。皇太极急得“忧愤呕血”，只得按其要求“悉索沈中人丁” ，倾国出动，使参战的兵力在总数上超过明军 ，并带病亲临松山督战。明军顽强抗击，二十一日一战曾“搴其大旗三” ，斩获敌兵首级数十颗，使皇太极大惊失色，一度准备退兵。

但是，明军的暂时胜利，并不能从根本上改变明廷的错误决策所带来的被动地位，而洪承畴临战指挥上的某些失误，又为清兵提供了可乘之机。洪承畴在被迫执行速战速决之策，合兵挺进松山之时，将13万大军集中在松山与乳峰山的狭小地带，“有前权而无后守” ，“首尾全无顾应” ，忽略了与后方杏山、塔山的联络。在皇太极亲赴松山督战之前，大同监军张斗曾建议：“宜驻一军于长岭山，防其抄我后。”洪承畴没有采纳，反说：“我十二年老督师，若书生何知！” 长岭山自塔山迤逦至锦州，延松山城之右，战略地位十分重要。皇太极一到松山，立即抢占长岭山这个战略要地，然后抓住明军缺粮而又不擅野战的弱点，采取围点打援的战术，将主力推进到塔山、松山之间，不仅夺去明军在笔架山的成堆积粟，而且掘壕设障，切断了明军与后方的一切联系和粮饷供应。当时明军锐气尚存，有的部将“请以精锐决战，而出奇夹击，分兵袭南山，可以得志。否且退保杏山，杏山去松仅一舍，徐图制胜，彼必走” 。这不失为绝处逢生之计，但洪承畴亦未予理睬。

八月二十一日晚，皇太极估计松山的明军由于缺粮可能突围南逃，将左翼清兵调至右翼，与右翼清兵比翼列阵，直抵海边，并命诸将分守杏山、塔山、小凌河口诸险要处，设伏以待。洪承畴见松山被围，城中粮储已不够食用三天，决定拼死一战。诸将议论纷纷，主张回宁远就食。一向主张速战的张若麒也致信洪承畴，支持这一主张，军心顿时涣散。洪承畴只得令曹变蛟、王廷臣率两镇兵马坚守松山，其余六总兵分左右两路突围。胆怯的大同总兵王朴，在初更时分率先逃跑，吴三桂、唐通、马科、白广恩、李辅明也各率兵马沿海岸而逃。结果，步骑兵互相践踏，不战自乱，弓箭、盔甲丢得遍地都是，又遭到清兵的伏击，损失惨重。吴三桂、王朴、白广恩、唐通、马科率部分残兵先后溃入杏山。李辅明逃至宁远，不几天，王朴、吴三桂也奔至宁远。张若麒、马绍愉得一渔船，与诸监军逃回宁远，“奏承畴失计” 。洪承畴急令曹变蛟、王廷臣从乳峰山西侧撤入松山城内，命三分之二军士冲围决阵，途中遭到清兵的阻击，移屯海岸又被正在涨潮的海水淹没，仅200余人脱险生还。这样，就只剩下总督洪承畴，总兵曹变蛟、王廷臣，巡抚丘民仰以及1万名残兵固守松山城。洪承畴派人东走小凌河，绕道漠南蒙古，向朝廷“请兵解救” 。皇太极对松山采取围而不攻之策，一面等待城中弹尽粮绝之后不攻自破，一面加紧招抚活动，期望明军将士不战自降。

明思宗得知数万大军溃于一旦，洪承畴与曹变蛟、王廷臣、丘民仰困守松山的消息，极为震惊与忧虑，询问兵部尚书陈新甲有何良谋善策。陈新甲避罪犹恐不及，哪里还能提出什么良谋善策。九月初二，明思宗下达圣谕，令洪承畴“极力死守”；同时，命调刘应国水师8000人，扬帆松山、杏山海口，或乘夜偷渡松山，“以壮声援”，并责成吴三桂、白广恩、李辅明收拾残兵，联络杏山、塔山，“以图再进” 。圣谕下达后，根本无人行动，“未发一兵，未通一信” 。任凭明思宗怎样催促，也无济于事。

被困在松山城中的洪承畴，曾几次组织突围，但均告失败。内无粮草，外无救兵，他只能紧闭城门，准备与城共存亡。崇祯十五年（崇德七年，1642）二月，松山副将夏承德眼看突围无望，暗中投降了清兵，派其子赴清营作为人质，约定于十八日夜配合清兵攻城。次日黎明，夏承德率部捉拿洪承畴及诸将领，献给清兵。清兵毫不费力地占领了松山。

已经返回沈阳的皇太极得到消息，下令将洪承畴及祖大寿之弟祖大乐解往沈阳，其余拒绝投降的丘民仰、曹变蛟、王廷臣及其部属200多人，连同所部3000余人全部处斩，只有夏承德的部下及家属获免。松山城则被夷为平地。接着，清兵利用祖大乐招降锦州守将祖大寿，再挟连胜之余勇，于当年四月用西洋大炮攻破塔山，城内官属兵丁7000人悉数被杀，接着迫降杏山，将其夷为平地。历时两年的松锦战役，宣告结束。明军此战的失败，不仅精锐的边兵丧失殆尽，而且丢失宁远以北的大片土地，从而大大加速其覆亡的进程；清兵此战的胜利，得到宁远以北的大片土地，进一步逼近山海关，从而为其入关夺取全国的最高统治权奠定了基础。

作为明廷重臣、蓟辽总督的洪承畴，在松山被俘并押解沈阳后，曾绝食七日而求死不得，后经皇太极和一些降清汉官的劝说，于崇祯十五年（崇德七年，1642）五月四日同意剃发，正式降清。但是，由于战局混乱，消息不灵，明廷上下都认为洪承畴已经“殉节”。兵部报告战况的文书塘报说，据从锦州逃出的人讲，清兵把洪承畴押往锦州城北无极王营盘内杀死，“洪总督临砍时，只求速死”。从乱军中逃回北京的洪承畴家人，向朝廷报告时，也肯定洪承畴已经“殉难” 。明思宗因此认定洪承畴“节烈弥笃” ，痛哭流涕地说“我不曾救得承畴” ，下令在朝天宫前设置祭坛，以极高的规格祭悼洪承畴等阵亡将士，寻又命在城外建造祠堂，用以祭悼洪承畴与丘民仰，从而演出了一幕将活人当作烈士祭奠的闹剧。