天启二年的山海关城头，朔风裹挟着关外的黄沙呼啸而过，此时距离广宁失守还不到半年，辽西走廊尽数沦为焦土，数十万溃兵和难民涌入关内，满朝文武都认定辽东大势已去，主张直接放弃关外所有土地，依托山海关消极防御。五十九岁的孙承宗以兵部尚书兼东阁大学士的身份来到前线，他没有坐在山海关的官署里听属官汇报，反而带着少数亲兵直接出关勘察地形，沿着荒草丛生的辽西走廊一路走到宁远，亲眼看到了这片被朝廷几乎完全放弃的土地，也彻底看清了辽东战局的破局方向。
当时辽东经略王在晋正全力主持在山海关外八里铺修筑一座重关，打算用这道额外的关隘把防线彻底锁死在山海关前，把关外的千里土地全部抛给后金。孙承宗当面驳斥了这种“退无可退”的消极思路，他明确提出“守关必先守关外”的核心战略：如果把所有兵力都收缩在山海关内，不仅会彻底丧失辽西的战略纵深，还会让流离失所的辽民彻底倒向后金，山海关最终也不可能守得住。他返回京城之后连上数道奏疏，向天启皇帝陈明辽东的利害，最终说服朝廷罢免王在晋，正式接过了蓟辽督师的权柄，开启了他经营辽东的四年征程。
孙承宗督师辽东之后，没有急于和后金展开野战，而是把全部精力投入到防线的系统性构建之中。他重用袁崇焕、满桂、祖大寿等一批文武人才，整肃军中的逃将与庸官，汰除老弱冗兵，在短短数年之间就练出了十一万精锐部队。他先后主持修筑宁远、锦州等九座大城和四十五座堡垒，沿着辽西走廊从山海关一直向北延伸四百里，构建起了层层递进的梯次防御体系，把此前几乎完全荒废的宁远打造成了关外核心的军事重镇，原本荒无人烟的辽西大地，重新出现了连绵的城垒与飘扬的明军旗帜。
在构筑军事防线的同时，孙承宗同步推行“以辽人守辽土，以辽土养辽人”的策略，把流亡关内的四十余万辽民招抚回辽西，大规模推行屯田制度，组织军民一边开垦荒地耕种粮田，一边参与城防修筑。短短数年间，辽东的军屯面积达到五千顷，每年仅屯田产出的粮豆和税银就有十五万两，大幅减轻了朝廷从内地转运粮饷的沉重压力，流离失所的辽民重新在辽西安顿下来，防线不再是单纯的军事工事，而是成了军民一体、耕战结合的稳固战略基地。他还改良明军的车营战术，把火器、战车、骑兵、步兵整合为协同作战的多兵种部队，彻底扭转了明军面对后金骑兵只能被动挨打的局面。
天启五年，柳河之役的一场小规模局部失利，成了朝中魏忠贤党羽攻击孙承宗的借口，在阉党接连不断的弹劾之下，孙承宗被迫辞官归乡，他亲手经营了四年的关宁锦防线，却没有随着他的离去而崩塌。这条从山海关延伸到锦州的四百里防线，在此后的二十余年里，始终是大明抵御后金的核心屏障，努尔哈赤、皇太极两代人倾尽全部兵力，也始终没能彻底突破孙承宗当年打下的防御根基。后来清军入关南下，赋闲在家的孙承宗在高阳率全家军民守城抗清，城破之后自缢殉国，满门四十余口尽数殉难。这位以文臣督师辽东的晚明战略家，用自己的一生践行了守辽的誓言，他亲手构筑的关宁锦防线，也成了中国古代军事史上最具代表性的防御工程之一。