八旗军失主将，士气溃败如潮。后军数千人已无心战斗，纷纷弃械而逃。卢象升亲率中军，命火铳手开路，炮声一阵接一阵，山野间白烟缭绕，尸骸遍地。
“追！给朕将这群鞑子彻底扫出山海！”
“是！”
右翼副将赵率教率一万锐骑直插敌阵，斩将夺旗，连斩四名牛录章京。
火雷营则由熊廷弼所部指挥，一路埋设雷点，一轮爆响，敌骑连人带马掀飞十数步，残肢血花撒满草地。
午后，明军主力已逼近辽河北岸。后金军一路丢盔弃甲，已不成军形。卢象升下令三军就地扎营，并分出轻骑五千断其归路。
“鞑虏若逃，截其粮道；若守，困其心志。”
与此同时，格物院督造火铳连发枪支再度运抵关前，战场上首批新制六响连发火铳登场。枪手不需换弹，一口气轰出六发，敌兵根本无法靠近即倒地不起。
后金军中传言四起：“大明有神兵”“朱由检得天助”，连皇太极都要退，前线将领再无战意。诸王之一的代善本欲集兵重整，却被火铳队拦腰射杀。其尸被钉在破旗之下，余军一见皆惊。
三日之内，后金损兵四万，逃兵无数。
山野林间尽是丢弃的弓箭、腰刀、金丝盔甲，还有成群结队被俘的八旗将士，跪地求降者过千。
卢象升未设庆功，只命整兵修械，押俘斩将，将所缴之器械与兵符一一编目，送往山海关。
与此同时，宣府、蓟镇、宁远三线军马乘胜追击，配合关外三军，构成一张天罗地网，将残余后金军彻底压出边境。
皇太极逃至辽河上游，身负重伤，强忍痛苦方能支撑，传令全军回防盛京。而盛京朝堂已乱，贝勒大臣争位相斗，兵马调度无章，火器短缺，士卒怨言日甚。
此时京师已接获捷报。朱由检临朝宣读：
“卢象升统帅天雄军，破敌于山海，斩首六万、俘虏万余、缴械器七十万斤，后金主皇太极受伤遁逃。大明朝廷特封卢象升为‘安边大将军’，加赐银五百万两，衣锦还京，择日昭告天地。”
群臣拜贺。左光斗本欲进言，却被朱由检当堂点名：“你非言北地不可守乎？可愿往边塞教兵？”
左光斗无言以对，退居其列。刘宗周低头无语，黄道周勉强颔首。
朱由检不待多言，续下诏：“兵部设关外巡战司，统领三线后军；户部再拨银三百万两，设‘边疆战后赈恤署’；太子每日抄阅战报，亲录军饷分发，不得漏一分一厘。”
魏忠贤领旨，操持军政。火铳再制、甲胄更新、战马加养、战鼓齐鸣。
更有东南诸商听闻此捷，争相捐银建兵。江南茶商、苏州织户、闽广海贾三日内捐出银三十万两，民间士绅纷纷出粮布甲。朱由检下旨：
“立‘义勇商军司’，选民间子弟编入兵籍，半年训练，边战为用。”
同日，太学士陈名夏提议将此次战事整理为《关外破虏录》，朱由检允之，命大学士撰书，太子批注，勒石于奉天门侧。
山海关以北，连绵不绝的堡垒营寨已现雏形；辽东以东，战马未歇，粮道长通。
盛京之中，皇太极卧榻不语，鲜血未干，只留一句命令：
“此战，后金失大威诸王各守疆界，勿再轻动。”