崇祯杀袁崇焕后，梁廷栋取而代之，成为了兵部尚书。

梁廷栋，河南鄢陵人，和袁崇焕是同一年中的进士。天启年间，他不往建祠，愤而辞官归里，似乎成为一股清流。崇祯即位后，重新启用，担任山海关兵备道，是袁崇焕的下属。但他自古清高，认为袁崇焕浪得虚名，经常顶撞袁崇焕，不听节制。己巳之变后，袁崇焕下狱，梁廷栋主持会审，他极力罗织罪名，主张“立斩崇焕”，被视为“公报私仇、落井下石”的典范。

梁廷栋说“官贪是天下第一害”，主张重典反腐、严打私派。但有意思的是梁廷栋本身就是贪官。梁廷栋的这种言论和当今许多贪官开会高喊反腐没有多少区别。当时，朝廷关于辽饷的征派发生了争议，梁廷栋坚决主张加征辽饷，他说“今日闾左虽穷，然不穷于辽饷也。民穷之故，惟在官贪。”他认为，百姓并不因为“辽饷”而贫穷，是因为腐败而贫穷，所以大肆增加辽饷是正确的。梁廷栋的逻辑出现了严重的矛盾，但崇祯却听信了。随后，朝廷增加了165万两的辽饷，导致百姓怨声载道。

梁廷栋增加辽饷的目的在于继续推行“复辽”的计划。他任职后，全盘推翻袁崇焕的主张，例如袁崇焕主张联蒙抗金，梁廷栋主张彻底断绝对蒙古的“市赏”；袁崇焕主张和后金“以战促和、暗中款议”，梁廷栋则主张禁止一切和谈；袁崇焕主守为主、缓进稳守，梁廷栋主张主动出击。为了实现计划，他力主在前线修建城堡，向后金推进。而加征辽饷只是梁廷栋为了实现进攻计划的重要一步。

1630年，崇祯帝任孙承宗为督师，负责“复辽”战略的执行。孙承宗虽不主张盲目进攻，但在朝廷大环境下也不得不执行。他提出了“先大凌河、再右屯、渐逼广宁”的稳妥方案。1631年，孙承宗总领，辽东巡抚邱禾嘉、宁远主将祖大寿、副将何可纲一起负责修城。就在大凌河即将完工之时，行人司右司副水佳胤上疏公开弹劾梁廷栋贪腐卖官、结党坏边，梁廷栋被迫罢职。此后，朝廷又推翻了梁廷栋的方案，下令弃守大凌河城。

但邱禾嘉和祖大寿、祖大弼兄弟在观察了大凌河一带的形势后，认为这里是形胜之地，他们选择了坚守。但大凌河城的工事尚未完工，城中粮草短缺，加上孤立于前线，想要守住却非易事。

皇太极在听闻明军正在修大凌河城，仅用了七天时间就做了准备，带领军队出发。为提高军队的攻城能力，皇太极还运送一批红夷大炮到前线。从1618年到1621年，后金在辽东战场俘获的大炮一共有22000多门（位），但基本都是明朝仿弗朗机炮而造，技术落后，质量低下，因而很难形成较高的杀伤力。己巳之变中，后金军在明朝京畿俘获了大量的更为先进的红夷大炮（荷兰或者英国制造的大炮），并招募了大量的工匠。回到沈阳后，皇太极下令仿制，于1631年五月正式制造出后金第一门红衣大炮。皇太极对制造红衣大炮有功劳的将领佟养性进行了保护，对王天相、金世昌等工匠加官进爵。皇太极这种优待工匠的政策很快又吸引了更多的汉人工匠投入后金，后金的火器制造水平不断提升，制造规模不断扩大。

1631年七月末，大凌河之战正式爆发。后金军采取了“围点打援”战术，他们挖掘了三道壕沟以封锁大凌河城，在险要之处埋伏主力以歼灭明朝援军。孙承宗收到消息后，下令吴襄、宋伟等前往救援，结果三战三败。最后一次，孙承宗孤注一掷，将4万精锐悉数派出。双方在长山展开了激烈的战斗，史称“火器齐发，声震天地，铅子如雹，矢下如雨。”最终，明军全军覆没，只有吴襄、宋伟等主将逃回。

大凌河城长期被围，城内粮尽，出现了人吃人的情况。相反，后金军则找到了明军的粮食储存地——子章台，用大炮进行了狂轰滥炸。最终，子章台守军投降，后金军获得了充足的补给。大凌河城被围困了80多天，祖大寿走投无路，只能接受投降。1631年11月22日，祖大寿杀坚守不降的何可纲，将之分食后，投降于皇太极。

皇太极对关宁军以优待，他和祖大寿盟誓，下令军队不准怠慢祖大寿及其士兵，禁止离散其士兵的妻女、禁止剥夺其财产，并在政治上、经济上的特权。但祖大寿本人则是以诈降换取士兵的性命。之后，祖大寿提议以“回锦州为内应”，里应外合攻陷锦州。皇太极同意，但只允许祖大寿带27名心腹前往。祖大寿回到锦州后立即投归明廷，谎称粮尽诈降，突围归城。明廷未加罪，继续重用。皇太极得知祖大寿重归明廷后，并没有报复，而是保全祖大寿家人和投降士兵。这是皇太极的高明之处。

大凌河之战，明军损失了6万军民，其中长山之战就阵亡了4万精锐，战死和被俘的将领共33人。后金通过大凌河之战新增上万的汉军精锐，俘获了3500门火炮，进一步充实了自身的军事实力。此战后，明廷彻底放弃了对后金的反攻，开始转为消极防守，这标志着“复辽”的计划彻底失败。“复辽”计划的失败也是崇祯新政破产在军事上的重要表现。