后金败退之后，明兵继续增援旅顺堡，整修城墙。天启五年（后金天命十年）正月，后金侦察“大明遣兵一万由海上至旅顺口葺城驻兵“。努尔哈赤命三贝勒莽古尔泰率兵六千再次进攻旅顺《清太祖武皇帝实录》，卷4，参见《满文老档》，卷64，太祖天命十年正月十四日。按：明兵驻防实际不足一万。因为到崇祯三年时，才增到一万余人，故此时兵力仅数千而已。。正巧部分明兵离城修筑南关，城内空虚，后金骑兵突至，围城攻打，明兵不及防，众寡不敌，张盘、朱国昌力战而死，城破，守御明兵多数被歼。后金兵“毁城而回“《清太祖武皇帝实录》，卷4，6页，据朝鲜《花浦朝天航海录》，卷2载：张盘守军仅三千，拼死抵抗，后金攻四日未下，伪装退兵，派三名汉人进城伪降，诱使张盘出城，急速回军攻击，尽歼明兵，张盘被捉，处死。。他们刚撤走，毛文龙又命裨将张攀进驻。

后金攻占旅顺而不守，显系兵力不足，鞭长莫及，深虑孤军远驻，必为明军从海上骚扰。再则，此时努尔哈赤战略进攻的重点是夺取辽西地区，先后发动了广宁之役和宁远之役，其间，也向辽南直至旅顺发动了几次进攻，但明军屡退屡进，终努尔哈赤之世，始终没有解决旅顺的问题。

皇太极即位以后，情况有了很大变化。他是个雄才大略的政治家、军事家。他以巨大的勇气和魄力整饬内政，同时在外交上、军事上对明朝展开了全面进攻。尽管冒险发动的皮岛之役遭到惨败，两年后，他掉转矛头，向旅顺发起了新的攻势，并获得了巨大成功。

皇太极敢于向明军的战略要地之一的旅顺进攻，主要的是依靠了明降将孔有德、耿仲明的引导和帮助，以及大批明降兵的直接参战。

孔有德和耿仲明都是辽东人，原属毛文龙部曲，孔有德改名毛永诗。毛文龙死后，投奔登州巡抚孙元化，授以步兵左营参将之职，耿仲明为中军参将中国第一历史档案馆：《明档》44号卷，第16号。参见《清史稿》，卷234，《孔有德传》、《耿仲明传》。。崇祯四年（天聪五年），皇太极发兵围大凌河城。明兵部急檄调登州兵赴援。孙元化即令孔有德等率三千军从海上往援。不幸遭遇飓风，孔有德几乎丧命。渡海不成，孙元化又促令从陆上取道山海关。孔有德很不满。行至吴桥（今河北吴桥县东），遇大雨雪，军中乏食，激起众怒，一声呼喊，叛变反明。十二月，连破临邑、商河、新城诸城。孙元化力主招抚，不准镇压。孔有德假意投降，带兵至登州，突然攻城，未获成功。是时，耿仲明尚在城内。他有个弟弟，叫耿仲裕，因参与皮岛兵变，被黄龙治以死罪，同时疏请惩处耿仲明，崇祯下令进行查处。耿仲明为此愤愤不平。正赶上孔有德等反明攻登州，于是，他在城内秘密邀集辽东诸将为内应，天黑以后，接应孔有德率军攻进城里，黄龙的家属全被杀死，巡抚孙元化当即捉住。孔有德感激他曾有恩于己，将其释放，行至天津，崇祯得报，就地处决。