初战
公元1641年(崇祯十四年)四月下旬，洪承畴部至松山与杏山之间。四月二十五日，双方在乳峰山战事胶着，“清人兵马，死伤甚多”，清军失利，几至溃败。洪承畴将吴三桂列为首功，说：“吴三桂英略独擅，两年来，以廉勇振饬辽兵，战气倍尝，此番斩获功多。
洪承畴不敢冒进，驻扎宁远，以窥探锦州势态。并向朝廷表示：“大敌在前，兵凶战危，解围救锦，时刻难缓，死者方埋，伤者未起。半月之内，即再督决战，用纾锦州之急。”兵部尚书陈新甲以兵多饷艰为由，主张速战速决，催承畴进军，崇祯帝诏令洪承畴“刻期进兵”，又分任马绍愉、张若麒为兵部职方主事、职方郎中督促决战。
突围
同年七月二十六日洪承畴在宁远誓师，率八总兵、十三万人，二十八日抵锦州城南乳峰山一带，二十九日，命总兵杨国柱率领所部攻打西石门，杨国柱中箭身亡，以山西总兵李辅明代之。此时明军士气正锐，皇太极对清军失利心急如焚。
皇太极带病急援，“上行急，鼻衄不止”，昼夜兼行500余里，七月十九日到达锦州城北的戚家堡(辽宁锦县齐家堡)，分军驻王宝山、壮镇台、寨儿山、长岭山、刘喜屯，就地挖壕，紧紧包围在松山一带，“断绝松山要路”。
洪承畴与清军决战于松山、锦州地区，皇太极秘令阿济格突袭塔山，趁潮落时夺取明军屯积在笔架山的粮草十二堆。明军“因饷乏，议回宁远就食”，决定明日一早分成两路突围南逃。大同总兵王朴一回营便率本部人马首先乘夜突围逃跑，结果“各帅争驰，马步自相蹂践”，黑夜中，明兵“且战且闯，各兵散乱，黑夜难认”。总兵吴三桂、王朴等逃入杏山，总兵马科、李辅明等奔入塔山。洪承畴等人突围未成，困守松山城(锦州松山区松山镇)，几次组织突围，皆告失败，不久“转饷路绝，阖城食尽”，松山副将夏承德遣人密约降清，以为内应。
决战
公元1642年(崇祯十五年)二月十八日城陷，总兵邱民仰、王廷臣、曹变蛟被杀，洪承畴、祖大乐兵败被俘至沈阳，三月八日，祖大寿率部献城归降，清军占领锦州。四月二十二日，清军用红衣大炮轰毁杏山城垣，副将吕品奇率部不战而降，松山、锦州、杏山三城尽没，至此松锦大战结束。洪承畴为表示忠于明室，宣布绝食，到了五月剃发降清。洪承畴投降以后，明朝不知道他已经变节，思宗闻之大震，辍朝特赐祭九坛，祭到第九坛的时候，又得到军报，说洪承畴降清了，京城大哗。 据《清太宗实录》记载：“是役也，计斩杀敌众五万三千七百八十三，获马七千四百四十匹，甲胄九千三百四十六件。明兵自杏山，南至塔山，赴海死者甚众，所弃马匹、甲胄以数万计。海中浮尸漂荡，多如雁鹜。”松锦大战标著着明朝在辽东防御体系的完全崩溃，明朝在辽东的最后防线仅剩下山海关的吴三桂部。