之后卢督师就率军出征，但在蒿水桥就遭遇了部分满蒙联军，见此情况卢督师便带领中军、再由明山西总镇总兵：虎大威，率领左军、明宣府总镇总兵：杨国柱，率领右军，负责与满蒙联军激战一整日，期间双方互有伤亡。
黄昏十分满蒙联军才狼狈撤军，卢督师也勒令停止追击让将士们回营休息。
12月12日辰时，撤退的满蒙联军召集了附近的队伍，以绝对优势的兵力反将卢督师带领的这股明军给逼退进贾庄，并层层包围，明军将士们见状个个惊慌失措，仅有卢督师显得格外沉着冷静，反而鼓励大家杀敌报国的时候到了。
为此卢督师还有条不紊地排兵布阵，在南、北、中，三处各自布下了火炮，在以火铳队与弓弩手居中覆盖射击，骑兵则左右两侧包抄，因此当敌人进攻时各营明军皆殊死搏斗。
午后时分，炮声接连不断满蒙联军车轮战的冲击也持续着，不一会儿就趁着明军装弹换药之趁，突破防线与明军步兵短兵接战，而满蒙联军骑兵先以弓弩射击过来，在冲击明军阵营。
面对满蒙联军的前后夹击，导致明军死伤惨重，左翼防御被满蒙联军突破，明山西总镇总兵：虎大威，连忙赶来挽住卢督师的马，劝他赶紧突围以免被俘。
但大义凌然的卢督师却说道“督师死绥（暗示自己突围也会被朝廷处死），有前无却！”
随后便跃马杀入满蒙联军阵中，明山西总镇总兵无奈只能下令部下边打边撤，很快右翼的明宣府总镇总兵：杨国柱，阵地也被四面八方冲击而来的敌军杀得部下溃不成军，吓得他头也不回的赶紧跑路。
最终战场上就只剩下卢督师的中军部队「天雄军」，以及少数被包围而无法撤退的数千明军，竟全部成了满蒙联军弓弩射击的活靶子！
就连卢督师也在砍杀敌军时，左肩先中一箭，但将箭抽去挥刀再战，可其后腰又中一箭，外加左右大腿各中一箭，尽管如此他仍然扶伤强力支持。
最后满蒙联军蜂涌而上，卢督师左脑中一刀、右胆中一刀、面门中一刀，一共中了四箭三刀，才彻底倒地殉国！
身边激战的明天雄军中营掌牧：杨陆凯，害怕卢督师的遗体会遭到满蒙骑兵的践踏，便扑在卢督师的尸体上，导致背中二十四箭而死，其余被包围的明军将士们也都相继阵亡，全部殉国无一人投降。
壮哉一代英雄卢督师！
就在卢督师阵亡的次日，死讯还尚未传到京师，明毅宗仍斥责卢督师侦探不明，调度无方，坐视北直隶各州府县相继沦陷，却毫无救济之法，向日敢战之谈，显是沽名欺众。
同时正在东进入广平府威县境内的明宣大监军，遇到了逃离出来的明山西总镇总兵以及明宣府总镇总兵，得知卢督师阵亡的消息后非常惊恐失措。
又害怕满蒙联军会追击而来，便下令军队紧行军二十里，不料竟然还遭遇了满蒙联军，被正面打个措手不及，关宁铁骑落荒而逃，仅有宣大明军抵挡了一会儿满蒙联军的进攻。
这也让明宣大监军：高起潜，彻底看清了关宁军的实力，还远不如天雄军甚至宣大明军厉害。
12月15日，先前突围的明保定府副总兵：刘钦，在战场上找到了卢督师的遗体时，发现其锁子甲内穿着丧服麻衣，并有督师关防大印，便把他的遗体抬到真定府新乐县，交给之前被卢督师派去向调来京师勤王的明兵部左侍郎兼陕西总镇巡抚：孙传庭，要粮饷的明兵部职方武选清吏司主事兼天雄军赞画：杨廷麟，让他处理。
因此明兵部武选清吏司主事就把遗体运回真定府东关，加以清洗。
只见卢督师遗体怒目嗔视，凛凛如生，北直隶大名府、广平府、顺德府，三地军民不分老少男女，皆为其哭泣奔丧，甚有痛其亡发狂疾死者。
其后明顺德府知府：于颖，见状便上报朝廷卢督师阵亡的死状。
12月20日，明毅宗：朱由检，下诏传明陕西三边总督：洪承畴，率军入卫，与明兵部左侍郎兼陕西总镇巡抚：孙传庭，一起为援军同行。
到12月22日，明兵部尚书：杨嗣昌，才了确认卢督师已殉难的事情。
不过这也让明武经略：刘宇亮，抵达保定府大宁都指挥使司时，就听说卢督师阵亡的消息后，他大惊失色连忙下真定府安平县，怎料夜不收探报又称；东虏建奴贼兵将至，相顾无人，急忙逃跑到晋州躲避。
谁知明晋州知州：陈弘绪，直接闭门不纳，士民还歃血誓不延一兵，气得明武经略当场大怒，立刻传令箭写着；亟纳师，否则军法从事。
却不料明晋州知州回应称；督师之来以御敌也，今敌且至，奈何避之？刍粮不继，责有司，欲入城，不敢闻命。
无奈之下明武经略只能是上奏弹劾，传有司逮捕陈知州，但州民们却诣阙讼冤，愿以身代者有千人，最终陈知州被降级调用，而明毅宗也看出来明武经略并无太大军事才华，只是徒扰民矣。
12月27日，明毅宗以刚到京师的明兵部左侍郎兼陕西总镇巡抚：孙传庭，接替死去的卢督师以及现任明武经略：刘宇亮，为新任「武经略总督各镇勤王援军」，并赐以〈尚方宝剑〉。
但此前卢督师、明宣大总督：高起潜，都相继兵败，所以眼下明武经略：孙传庭，虽名为督师，却也无太大实权以及勤王军可调动，依旧是指挥本部陕西都指挥使司榆林卫秦军铁骑以及少数勤王军而已。
尽管如此新任明武经略还是义无反顾地带领本部兵马南下与满蒙联军厮杀。
明崇祯十二年公元1639年正月18日，明毅宗又任命明武经略：孙传庭，为［保定府总督］负责保定府大宁都指挥使司、山东都指挥使司、河南都指挥使司，三司军务。
当时满蒙联军已经在北直隶真定府、顺德府劫掠了一遍，随即打算南下进入侵山东承宣布政使司继续劫掠，但不明真相的明兵部尚书以为德州卫与德州左卫，才是满蒙联军们南下的必经之地，而丝毫不在乎满蒙联军分兵劫掠之举。
因此只是传令明山东总镇巡抚：颜继祖，率兵防守德州卫与德州左卫，这可把济南府封地内年老体衰的明鲁肃亲王：朱寿镛，吓得晕倒在床上病得不轻！
鲁亲王府仪卫司连忙让济南卫守军前去登莱两府以及青州府通报敌情，并上奏朝廷请求援助，而当地明军却按兵不动，坐视山东承宣布政使司州府县被东虏建奴鞑子的铁蹄蹂躏。
于是济南府内便空虚，只有乡兵5百、济南卫明军7百，势弱不能守，而满蒙联军也是直接绕开德州卫与德州左卫，南下进攻东昌府临清州（临清卫），再往东攻打清平县。
从而进入济南府齐河县，还在地方汉奸带领下让满蒙联军成功来到济南府首府历城县（济南卫）城下，守城明军们据城死守却被满蒙联军攻破城门，进行巷战时明军死难者众多，妇女皆被东虏与胡虏奸杀！
这时大明德肃亲王：朱寿镛，发话道“凡属大明帝国济南卫与历城县的明军，只要能够击退东虏建奴鞑子与北虏铁骑者，孤王重重有赏。”
随后明奉国将军：朱恩赏，便勇猛杀敌直到战死，明德肃亲王在最后一刻也披甲上阵杀敌报国，最终明军全部战死！这也是第一位因为抗清而阵亡的大明亲王爵。
等山东都指挥使司的援军赶到时，济南卫与历城县已经被满蒙联军烧杀抢掠完了，还转而进入青州府地区。
而此时充当督察的明内阁首辅兼文经略：刘宇亮，却和明保定府总督兼武经略：孙传庭，互相指责对方过错，首先是拥有实权的明文经略：刘宇亮，不断催促明保定府总督出兵，但却不知孙总督空有头衔却没有太多兵马，压根不敢贸然出击，只得打些游击战而已。
依旧不敢下令全面进攻，反观握有实权的明文经略却畏首畏尾的，既无半点谋略，也不肯放权，则是被孙总督强烈指责为不敢出兵。
另一方面，孙总督还上奏指责关宁军统治者，明宣大监军：高起潜，麾下的明宁远卫指挥佥事：祖宽，要对济南府失守一事负责，因而得罪了高监军。
可尽管有明文经略、明宣大监军的掣肘，以及明兵部尚书坚持的不得罪满蒙联军，先打击国内流寇的政策下，孙总督依旧琢磨出了对付满蒙联军的对策。
那就是坚持不轻易出城野战，还要严防死守、伺机备战的既定御敌方略上，又联合了青即墨营把满蒙联军往北赶，一路上还通知各州府县卫所，也实施坚壁清野政策，迫使满蒙联军入河间府再到顺天府时，几乎抢掠不到任何物资，反而损兵折将。
还在北直隶顺天府武清县（武清卫）被孙总督提前让明保定府总兵：刘光祚，设伏打击前来掠夺的满蒙联军得了大胜。
正月25日，后方的勤王明军由明文经略以及明武经略的带领下，一路上追击满蒙联军到达天津三卫码头时，见到守军们都没有出击反而坚守退避，急得明文经略连忙上奏弹劾，并指责明保定府总兵：刘光祚，存在观望逗遛状态，并没有主动出击追杀满蒙联军。
恰好朝廷收到书信后，又遇到明武英殿大学士：薛国观，希望能够上位成为内阁首辅，便和明兵部尚书：杨嗣昌，一起设计构陷明文经略：刘宇亮，故意拟旨让他军前斩刘总兵。
当圣旨下来的时候，刘总兵又刚刚上报了「武清卫大捷」的事情，吓得明文经略知道错怪别人了，就连忙上奏为其辩解并求情赦免。