崇祯帝登基之后，日思夜想的就是如何寻得良将以解辽境之忧。“廷臣争请召崇焕”。于是，崇祯元年（1628年）四月，崇祯任命袁崇焕为兵部尚书兼右副都御史，督师蓟、辽，兼督登、莱、天津军务。七月，袁崇焕应召入京。崇祯帝亲自在平台召见他，与他商讨平辽方略。崇祯帝道：“卿万里赴召，忠勇可嘉，所有平辽方略，可具实奏来。”袁崇焕一听皇上如此信任自己，锐意平辽，一时热血沸腾，便不假思索地答道：“所有方略，已具疏中。臣今受皇上特达之知，愿假以便宜，计五年，全辽可复。”崇祯帝一听五年便可复辽疆，真是喜出望外，也慷慨地答道：“五年复辽，便是方略，朕不吝封侯之赏，卿其努力以解天下倒悬之苦！卿子孙亦受其福。”
“五年复辽”，谈何容易。袁崇焕不知，自他离职后的这一年，东北边防已出现了巨大的变化。从明军方面而言，继任的督抚多贪赃冒渎，克扣军饷，多次激起士兵哗变，军心涣散。锦州、大凌等要塞也相继失守，边防一触即溃。而皇太极即位以来，更加注意调整满汉关系，逐渐开始封建化过程，国力大增，八旗兵的作战能力大大提高，皇太极也在战斗中总结出了对明作战的经验。
因此，在东北边境，后金军的实力大大胜于明军。在力量对比如此悬殊的情况下，袁崇焕声称“五年复辽”很显然是不切实际的。当时在场的大臣都为袁崇焕的豪言壮语捏了一把冷汗，给事中许誉卿趁崇祯帝入内室小憩之机悄悄问袁崇焕为何出此狂语，袁崇焕笑笑说：“聊慰圣心耳。”许誉卿正色道：“上英明，安可漫对？异日按期责效，奈何？”袁崇焕一听大梦方醒，甚觉失言。待崇祯帝再出，立即跪奏道：“东建四十年蓄聚，此局原不易结，但皇上留心封疆，宵旰于上，臣何敢言难？此五年之中，须事事应手，首先钱粮。”接着提出了在军队调度、兵需供给等方面的诸多要求。崇祯帝一一答应。
袁崇焕担心自己远离京师遭人妒陷，又奏道：“以臣之力，制全辽而有余，调众口而不足。一出国门，便成万里，忌贤妒能，夫岂无人。即不以权力掣臣肘，亦能以意见乱臣谋。”崇祯皇帝仔细倾听后，对袁崇焕说：“卿无疑虑，朕自有主持。”于是赐给袁崇焕尚方宝剑，准其先斩后奏。
不久，袁崇焕离京赴任。崇祯帝亲自为其送行，把恢复边疆的宏愿完全寄托在袁崇焕身上。袁崇焕深知身负重命，但仍虑皇上不能信而不疑，便再次恳请皇上“任而勿贰，信而勿疑”。还一再说明“军中可惊可疑者殊多，但当论成败之大局，不必摘一言一行之微瑕”。崇祯帝皆“优诏答之”。
袁崇焕刚到蓟辽前线，即遇上了驻宁远的士兵因长期缺饷而哗变。他当即单骑入营，惩治了贪虐的将领以抚军心，又将兵变为首者枭首示众，以严明军纪。为了从根本上稳定军心，他连连上奏，要求朝廷发饷济边。
崇祯帝见袁崇焕到边境未立一战功，请饷之奏却频传，心中颇为不悦。在召集众臣讨论时，崇祯帝没好气地说：“将兵者果能如家人父子，自不敢叛，不忍叛。不敢叛者畏其威，不忍叛者怀其德，如何有鼓噪之事？”
站在一边的礼部右侍郎周延儒听出了崇祯帝的弦外之音，趁机挑拨，说什么军事哗变实非缺饷，而是另有隐情。崇祯帝一听，对袁崇焕的十分信任顿时减去三分，虽然勉强发去了军饷，但心中却开始怀疑袁崇焕恃边逼饷以充私囊。
不久，又传来了袁崇焕擅杀皮岛守将毛文龙的消息。毛文龙原系辽东明军将领，辽东失陷后撤到濒临朝鲜的皮岛上，他在岛上择壮为兵，多次袭击后金军队后方，有力地牵制了后金军的南下。但毛文龙恃功跋扈，不听袁崇焕的指挥。
为了统一边防号令，袁崇焕借督饷赴皮岛之机诱捕毛文龙，先斩后奏。崇祯帝接到袁崇焕的奏疏，心中十分恼怒他竟敢不经圣裁擅杀边将。但碍于自己曾亲赐尚方宝剑，又指望袁崇焕早日恢复辽境，强忍怒气“优旨褒答”。还“传谕暴文龙罪，以安崇焕心”。
崇祯二年（1629年）十月，皇太极率大军避开袁崇焕的防地，从蒙古绕道入关。由于蓟州一线边防松弛，使得后金军轻易攻破，很快便会师于遵化，直逼京师而来。袁崇焕得知后金军入关的消息，心急如焚，立即亲率精锐部队，马不停蹄，急赴京师救援。他们赶到北京城外，与围攻广渠门的后金军交锋，一场恶战，后金军败退。
崇祯帝在城内得知袁崇焕援军已到，十分惊喜，连忙发饷犒师，并命各路勤王军统归袁崇焕调度。袁崇焕担心所部日夜奔驰，马卒疲怠，请求入城休整再战。但遭到了崇祯帝的坚决拒绝，袁崇焕只好移师城外驻防。
皇太极见又遇劲敌袁崇焕，心中又恨又怕，决定利用崇祯帝多疑猜忌的性格，借崇祯帝之手除去心头大患。他首先假拟了两封所谓的“密信”，让部下有意“丢失”在明军经常出没的地方，信中以自己的口气约袁崇焕私下议和。
此信一传开，京城中人心惶惶，怨谤纷起。那些往日与袁崇焕有隙的朝臣也趁势“诬其引敌协和，将为城下之盟”。崇祯帝正在半信半疑之际，两名从后金营中逃回来的宦官又报告说在后金军中亲耳听见将士议论，称袁崇焕已与后金国主议和，不久将不战而献北京。崇祯帝至此深信不疑，当即传令袁崇焕入见，趁其不备将他逮捕下狱。崇祯三年（1630年）八月十六日，以“谋叛欺君罪”将袁崇焕处以磔刑。
直到后来后金军入关后，人们方知所谓的袁崇焕通敌不过是皇太极的反间计，那两名逃回的宦官是后金军有意识让他们听到议论后又故意放归的。崇祯帝轻信谗言，自毁长城，致使袁崇焕忠心报国却含恨九泉。
袁崇焕无力改变当时明朝政治的腐败状况，而且抗击后金根本就是治标不治本。但是袁崇焕不可能什么也不做，他还是尽可能在自己能力范围内做到训练士兵，将后金阻挡在北方，甚至如果皇帝信任，假以时日，消灭后金也不无可能。
袁崇焕初到辽东的时候，局面很艰难。明军已经是几番惨败，颇有军事才能的熊廷弼也被无端逮捕，士气低落。背后是多疑猜忌的皇帝、屈杀忠良的权奸、嫉贤妒能的言官；手下是一批饥饿的兵卒和羸弱的战马，将官不全，兵器残缺，领不到粮，领不到饷。当时明军一切守御设施都集中在山海关。
山海关是“天下第一关”，防守京师的第一大要塞，然而它没有外围阵地。后金兵若是来攻，立刻就冲到关门之前。袁崇焕提出了将防线向北移的战略，不久他到达了宁远，宁远在山海关外二百余里。袁崇焕到后，当即筑城，次年完工，城高墙厚，成为关外的重镇。这座城墙把后金重兵挡在山海关外达二十一年之久。
只可惜崇祯帝疑心太重，重振河山心切，致使国之栋梁含冤而死。袁崇焕无罪被杀，对明朝整个军队的士气的打击是非常沉重的。从那时开始，明朝才有整个部队投降的事。袁崇焕既忠且能，可惜生不逢时，最后落得个千刀万剐的下场，其他人还能以什么心态对待朝廷就可想而知了。
崇祯帝杀了袁崇焕之后，明朝就再也没有人能抵挡得住后金军的铁蹄了，明朝败亡也只是早晚的事。
