他还在广宁附近要冲黄土岭、一线天等处埋设地雷，摆营架炮。
从山海关运来的五门红夷大炮，已经全部抵达广宁。
平辽侯早早派遣刘兴祚潜入广宁，必要时作为内应帮助攻城。
刘兴祚本是辽东汉民，对辽东风物颇为熟悉，这次他将率死士一起潜入广宁，等到双方开战后，刘兴祚等人便在城中放火，几个城门守卫都被刘兴祚收买，只等机会合适，刘兴祚便要给广宁城军民放一个大大的烟火。
在广宁防御布置上，祖大弼和他的部将们也发生严重分歧。
广宁游击孙得功、参将江朝栋等人建议集中兵力于城内，实行坚壁清野的策略，让开原军讨不到好处，自然就会退走了。
将城外兵马及防御器具也要全部撤入城中，以免成为开原军攻城所需。
此外，辽镇还将红夷大炮搬到呈上，分置于城墙四面，架设主城之上，凭高轰击开原军。
而祖大弼却以为，应该使用明军惯用的作战，分兵在城外扎营，与城墙上的守军互为犄角，这样开原军便不容易攻下。
孙得功被主帅叱骂为胆怯畏敌，当众被羞辱。
面对如此重重设险，祖大弼犹嫌不足，觉得未必能挡得住开原军。
和三弟祖大乐狂暴不同，祖大弼性情谨慎，遇事瞻前顾后，直到开原军哨马渡过三岔河，广宁守战仍未决定。
二月一日，平辽侯师次东昌堡，二日，主力兵渡三岔河。
开原军人数众多，布兵于旷野。
后人记载广宁之战开原军之势：
“南至海岸，北越广宁大陆，前后如流，首尾不见，旌旗剑戟如林。”
二月二日，开原军正式围攻广宁。
近卫第二军、第三军从东、南、北三门发动强攻，和在沈阳时一样，外番蒙古、女真、朝鲜担任先锋。
在开原军长达半个时辰的炮火准备后，各部外番推着巨大的盾车，披戴铠甲朝广宁主城逼近。
城头火炮发射速度慢，惊讶哑火，与开原军的新式野战炮相比，实在相差甚远。
两边几轮对射后，辽镇炮手率先停止射击，再这样打下去，城头火炮便将全部被开原军摧毁。
辽镇炮手们纷纷躲藏在瓮城垛口后面。
就在一切恢复平静时，近千支神火飞燕从半空徐徐升起，如暗夜流星般砸向广宁北门瓮城······
就在开原军全力进攻时，广宁城中忽然四面火起，火药被细作点燃。
一阵巨大的爆炸声后，广宁城中陷入混乱，无数辽民跟在祖家军后面，大声喊着“败了！败了！”
祖大弼怒不可遏，让家丁上街，砍杀那些造谣者。
祖大弼率家丁登上广宁城头，城头密密麻麻铺了一层尸体，被火箭烧伤的士兵发出不似人声的嚎叫，听得祖大弼心里发麻。
“大帅，快看！孙得功！”
顺着家丁手指望去，祖大弼麾下将官孙得功，正率领所部人马，缓缓朝北门进发，士兵们手上竟都没有拿武器。
这分明是要去献城。
祖大弼急忙对家丁道：
“快，送老爷我出城！”
~~~~
眼见败局已定，游击孙得功准备生擒祖大弼，连同广宁城一并献给平辽侯。
祖大弼在参将江朝栋的帮助下，仓皇夺门而出。
二月三日，孙得功率残部投降开原军。
自此，刘招孙以伤亡六百外番的代价，占领广宁城，进逼宁远。