这四路大军是：
南路由辽阳总兵刘綎为统帅，于宽甸经由董鄂路即今日之辽宁省桓仁县，北向攻击兴京-赫图阿拉的东南侧。此路明军人数约一万人，号称四万，一万人的朝鲜军也划归此一路。后来，战争结束后，努尔哈赤坚定相信，这一路就是有四万多人。
中路右翼以辽东总兵李如柏为统帅，由皇帝亲自点名任命。此路由辽阳出发，经清河东向攻击兴京-赫图阿拉的正面。此路大军人数约二万五千人，号称六万，战争结束后，努尔哈赤宣布战果时，也认为该路敌军为六万人。
中路左翼以山海关总兵杜松为统帅，集结于沈阳，沿浑河河谷出抚顺，经由苏子河河谷，会同中路右翼军李如柏，共同攻击兴京-赫图阿拉之正面，此路大军兵力约三万人，号称八万。
北路以开原总兵马林为统帅，约一万人，加上叶赫部落的一万五千人，兵力约二万五千人，号称四万人，任务是集结于开原铁岭之间，出三岔儿堡——抚顺东北九十里处，进入苏子河流域，攻击兴京-赫图阿拉的北侧。
约定各路部队于二月二十一日分别由各自集结地同时出发，三月二日中路左右翼两军会合于二道关，又名尚间崖，然后，四路大军以炮声为号，齐头并进攻击赫图阿拉。
当时，据说是为了在心理上起到恐吓的作用，大明军队号称四十七万，并且基本没有进行有效的保密工作，致使努尔哈赤对明军在行军路线、行军时间、部队统帅人选等方面了如指掌。因此，当杜松所率领的中路左翼大军，从沈阳出发，沿浑河河谷经抚顺进入苏子河河谷时，努尔哈赤已经知道这是一支号称八万、实则三万的部队，于是，努尔哈赤调动全部六万八旗部队，将第一次打击对准了杜松所部。
三月一日，杜松于漫天大雪之中，饮酒赏雪，并大醉，然后乘酒兴渡过寒冷刺骨的冰河，导致携带辎重的大部队没能过河。杜松遂兵分两路，一路大部队留在河对岸萨尔浒山下，扎下大营，渡过河去的一部分部队由他亲自率领，前去仰攻界凡山上的吉林崖。当日晨，努尔哈赤率军由兴京-赫图阿拉出发，下午到达萨尔浒山以东、界凡山以南地区，将杜松的两支部队从中间隔开，使双方的联系完全中断。然后，努尔哈赤也兵分两路，一路为六旗兵马，约四万五千人，前去攻打萨尔浒山下约两万人的明军大营；另一路为两旗兵马，前去吉林崖，援助并夹攻杜松率领的部队。是时雨雪交加，明军携带的枪炮火器受潮后无法使用，在八旗铁骑的攻击下大败。入夜时分，萨尔浒山下的大营已经全军覆没，努尔哈赤随即将得胜后的六旗兵马全部调到界凡山下，围攻杜松所部。杜松率军拼死激战，终于多处负伤后，力战一夜而死。大明中路左翼军就此全军覆灭。
同是三月一日，大明北路军马林所部已经到达尚间崖。他下令兵分三路，成品字形扎下营盘，以便互为犄角。三个营地相互间隔约三四华里。当日入夜，马林的侦察兵报告他，杜松正在相隔十五六里地的吉林崖苦战，马林没有前去救援，只是下令各营严密防守，直到杜松全军覆灭。
三月二日，努尔哈赤率得胜之师来到尚间崖下。他先割断了马林大营与一个犄角的联系，然后倾力攻打这个犄角。最后的结果是：这三个本来应该相互呼应、相互支援的犄角，不光是不支援友邻部队，他们自己相互之间也是谁也不呼应谁，谁也不支援谁，最后，自然被努尔哈赤一个一个地各个击破。
与这一路大军同时行动的叶赫部一万五千兵马，则根本没有投入战斗，马林所部全军覆灭后，这一万五千兵马悄悄离开前线，回家了。
当晚，努尔哈赤收拢大军回到界凡山，得到侦察兵报告，知道刘綎所部之南路军已经到达桓仁，而李如柏所部之中路右翼军也到达虎栏。努尔哈赤立即命几员重要将领星夜驰回兴京-赫图阿拉，以便防守大本营。
此时，明朝四路大军的最高统帅部并没有随着部队的前进而前移，最高统帅留在沈阳，在那个遥远的地方，指挥协调大军行动。导致四路大军之间既不互相联系，更不协调行动。当时，努尔哈赤的全部主力部队都在战场上，兴京-赫图阿拉的大本营里只有不到四千兵马在守卫。在杜松和马林与努尔哈赤苦斗时，刘綎和李如柏若能够对赫图阿拉发起攻击的话，后来的结果如何就很难说了。结果，直到三月二日夜里，杜松与马林两路大军已经全军覆灭了，刘綎和李如柏还完全不知道友邻部队的命运，他们还在各自的位置上，安心等待攻城的信号——炮声。
三月三日，努尔哈赤下令杀牛宰羊犒劳部队。
三月四日午时，经过一昼夜休整后集结起来的八旗军，与刘綎部在赫图阿拉城外的阿布达里山冈上展开激战。战斗持续了一个下午和整个夜晚，到第二天凌晨，即三月五日凌晨，刘綎及其部下将士大都战死。跟在明军后面的朝鲜部队，则在目睹明军全军覆灭的惨状后，放下武器，全军投降了努尔哈赤。
而李如柏则停留在虎栏。他既没有到达指定位置，没有按照炮声的信号前去攻城，也不去支援苦战中的刘綎，他只是停