“中路以关宁总兵金国奇等夷汉丁为前锋，川营总兵邓?步兵继之，共一万二千人，从灰本进。
南路以昌平总兵陈洪范义勇总兵刘泽清、密云镇总兵方登元马步兵六千，从平度进。
北路以参将王之富、王武纬等三千人，从海庙进，诸军进至莱州城外沙河，同叛军展开大会战：
孔有德率三千骑来迎，(祖)宽以五百人赴之。未至一里，见众寡不敌，急引退。遇靳国臣。
曰：“贼势大，当暂退。”
国臣曰：“若一退步，则吾辈霁粉矣。”
拔刀驱兵，大呼直上，部卒奋勇直前，竟冲贼营。箭如雨，贼不能支。遂溃北，直抵城下。
孔兵在莱州城下遭到重大挫败，不得不连夜放弃莱州城，回守登莱。关宁军乘胜前进，连克莱州、招远、新城，直逼黄县。
八月二十日，双方又在白马大战一场，孔有德叛军尽锐而出，关宁军一度陷入叛军埋伏，但总监高起潜急令前锋祖大乐回师解围，陈洪范、刘泽清部骑兵又适时赶到，内外夹击，叛军又一次大败，龟缩在登州城内不出。
登州城为明军经营多年，城高池深。
非但如此，登莱巡抚孙元化在此编练登莱新军，带来多门佛朗机人制造的红衣大炮，甚至是还在登州设立铸炮厂，铸造了数十门大小炮，直接强攻必然损失甚大。
明军各部皆不愿承受伤亡，畏缩不前，不愿先攻！
明军高层见状，迅速改变策略，决定对叛军实行大规模围困，总监高起潜与诸将分议。
命陈洪范、刘泽清守西墙，吴襄、靳国臣、刘邦域、王宪等人以骑兵接应，刘良佐、丁志德、邓?、方登元守卫南墙，金国奇、祖大弼、祖宽、张韬等以骑兵接应。
明军修筑长墙“凡三十里而遥，东西俱抵海，分番攻守，贼无出路”。
十一月，叛军见内外交困的态势，不得不派大兵突围，根据时任监视登岛太监吕直的题本。
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