开平元年二月十六、十七日，后金阿巴泰率领的左翼大军，久攻龙井关不下，充着前锋的蒙古诸部兵，死伤惨重。
十八日，后金军继续猛攻龙井关，大汗皇太极率中路军，与左翼军分兵，诱降明军汉儿庄左营官李中泽，许以高官厚?。
李中泽用蒙汗药，设计杀死来协防的宁远兵把总及其属下一百一十二名明军，率汉儿庄城内军民，剃发出降。
皇太极亲率后金中路军，从潘家口水关、汉儿庄进入边墙，连夜急行军，突入到洪山口关下。
待驻守喜峰口的尤世龙发现敌情，燃起烽烟时，后金中路大军，已经兵分两路，一路准备进攻洪山口，一路南下，攻打三屯营。
十九日凌晨，中路军率先向洪山口发起进攻，被城上守军的火器压制，久攻不下，于下午酉初，撤往三屯营，与皇太极率领的主力汇合，准备攻打三屯营。
降将李中泽急于表功，对他说“大汗，三屯营是明军的后勤补给基地，不仅囤积着大量的粮草，还有从京师运来的新式火器，边墙上的火器，都是从三屯营送上去的。
大汗要是攻下三屯营，不但能掐断城墙上的补给，还能得到大批新式火器！”
皇太极曰善，对左右笑道：“本汗攻入长城，不怕他袁崇焕不引兵来援，只要能将关宁铁骑引出来决战，消灭掉辽东防线的战力，下次入关，就不必绕道蒙古了，哈哈哈……”
后金诸贝勒旗主，纷纷点头，觉得大汗英明，只有随行的蒙古诸台吉，苦不堪言，盖因每次攻关，蒙古人都排在前面，以前是充当先锋。
自从明军有了犀利的火器，蒙古人更是充当炮灰，用来消耗明军的火器。
后金中路军近三万人，其中骑兵一万五千人——在二月十九日下午，对三屯营发起攻击。
适奉大明工部侍郎卢象升，运送军资到此，见敌军围城，于是亲冒矢石，与总兵朱国彦一起，登城墙指挥御敌。
皇太极对三屯营势在必得，一开始就发动了猛烈的攻击，他对蒙古诸台吉道：“城里的明军，都被调到城墙上去了，城中必然空虚，我军于四面同时发起进攻，明军人少，总有救援不及之处。
一旦攻进城池，当大索三日，所得财物，与诸位平分！”
敖汉部的洪台吉，对奈特部的炒花台吉低声抱怨道：“说得好听，蒙古人去送死，女真人跟在后面捡便宜，还要平分财物，真真是……”
炒花台吉生怕惹祸上身，转过他去不接他的话，敖汉和奈特两部，跟着皇太极，一点便宜没占到，还在前几日攻打龙井关城时，失去了两成的青壮。
幸好攻打洪山口的时候，大汗派的是科尔沁部的人，否则，两部台吉就要同他翻脸了。
今日还好，大家一起上，虽然也是蒙古人顶在前面，万一攻破城池，他们也先抢不是？
今日的后金军，不但打造了许多云梯，还打造了几十架回回炮，这是皇太极从蒙古人那里学来的攻城利器。
残阳如血，后金军分成四队，蒙古人在前、女真人在后，推着回回炮，抬着云梯，从三屯营四面发起进攻。
同时，阿巴泰率领的右路军，正在猛攻龙井关、潘家口、喜峰口几个关口，务必要拖住守城的明军，让他们无法回援三屯营。
三屯营里，确实如皇太极分析的那样，只有一千五百明军，还有卢象升带过来的押送军资的人马：三队神机营官兵三百一十二人；三队五军营官兵三百一十二人，和两百多位民夫。
此时，这些人全都上了城墙。
幸好皇太极将两万多人分散在四面城墙，每面城墙只有五千多人，饶是如此，城上的官兵也有些惊慌，毕竟城里守军不到三千人，还要算上两百多位民夫。
连朱国彦，都握紧了手里的长枪，抱定了与城池共存亡的决心。
卢象升声若洪钟，对着将士们喊道：“敌人攻不下龙井关，攻不下洪山口，他们也攻不下三屯营！