。八月，祖大寿在得知后金再次进犯的消息后，主动出击，在浑河北岸的灰山与敌军交锋，成功将其击退，展示了其卓越的军事才能和坚定的抗敌决心。
到了十月，熊廷弼在离任之际，回顾了过去两年多的战事，对祖大寿的战绩给予了高度评价，指出他亲手斩杀后金军首级多达三十余颗，积极向朝廷请愿，要求恢复祖大寿的职务。然而，命运的转折点发生在天启元年（1621年）三月，辽沈相继失陷，祖大寿侥幸脱险，撤退至辽西，同年九月，他被升任为参将，接替因病离职的尤世禄，负责管理辽东巡抚王化贞的中军事务，成为了王化贞亲信之一。
然而，真正的考验出现在天启二年（1622年）正月，后金大军压境，目标直指辽西广宁。祖大寿与孙得功受命前往救援西平堡，但在平阳桥遭遇后金主力，孙得功临阵叛变，明军陷入混乱，大败而逃。祖大寿率领仅存的六七百人（也有说法为八百多人）逃往觉华岛，这个岛屿因其家族产业而对他有着特殊的意义。此时，祖大寿的外甥白臂正在蒙古拱兔部落中服务，他一度考虑投靠蒙古部落以求庇护。
监军御史方震孺意识到祖大寿若降后金，将对山海关构成极大威胁，于是紧急行动，通过祖大寿的女婿吴良辅与他取得联系，展开招抚工作。祖大寿闻讯后，悲痛欲绝，最终决定归顺明朝，将家眷和一千五百名难民送至安全地带山海关，但自己选择留守觉华岛。辽东经略王在晋继任后，通过与祖大寿关系密切的阎鸣泰进一步实施招安计划，最终安排祖大寿与水师参将金冠共同守卫觉华岛，稳定了这一战略要地，也为后续的抗金行动奠定了基础。
三、驻守宁远
在明末的边疆防线上，宁远城成为了抵御后金侵扰的关键堡垒。天启三年（1623年），督师辅臣孙承宗派遣祖大寿带领觉华岛的七百士兵至宁远，招募当地辽人加入军伍，以增强边防力量。祖大寿在此地的任务不仅是扩军，还包括参与城池的建设。起初，由于对朝廷坚守宁远的决心持有怀疑，祖大寿在城墙的建设中并未严格按照标准施工，导致城墙尺寸缩小。孙承宗察觉后，制定了一套更为严格的城建规范，确保了宁远城的坚固，最终在天启四年（1624年）三月，一座坚不可摧的宁远城屹立于边疆之上。