赌徒再一次赌赢了，登州空虚。
明崇祯五年六月初九，锦州军前锋曹变蛟猛攻登州水城，叛将王秉忠部三千兵据守水城，负隅顽抗，宁死不降。
初十日，锦州军步军左营以炸药炸塌水城，营官宋庆身先士卒，率死士六十人破城而入，随后步军左、右二营蜂涌而入，水城之中铳声大作，及至日落，见大势已去，王秉忠服毒自杀，副将耿仲文以下军将1200人被骗至水城下屠杀殆尽。
水城既破，登州再能战之兵，十一日、原登州道宋光兰、监军道王徵、登州知府吴维城、同知贾名杰、蓬莱知县宋诚等人杀死登州守将李国禄，献城锦州军。当天，锦州军入城，施大勇颁下“三不军令“不得杀一人，不得抢一人，不得烧一屋。
在此严令下，锦州军入城后，秋毫犯，城中人心大定，原城中叛军一千余人半数遣散，半数编入锦州军内。[
十二日，宋光兰受施大勇委托，劝降登州水师总兵官钱大刚，在得到过往之罪概不追究的承诺后，钱大刚领登州水师并战船一百四十八艘投降。
叛军占领登州城后，曾进行惨人道的屠城，将城内居民驱出东门外大肆屠杀，尸横遍地，连城壕都填平了，现城中只女子一万五千余人，另有叛军家属六千余人。
锦州军此城收获巨大，计缴获战马一千二百匹，饷银一百二十万两，红夷大炮二十六门，另西洋轻重炮三百六十门，新式火器一万四千杆，其他火器甲仗不可胜数。凭此缴获，锦州军可扩充十倍亦不止。
巡视城中，大勇得意至极，为自己成此大功兴奋不已。他却不知，没有他的历史，直至九月初一，明军人马才陆续赶到莱州，辽东骑兵在金国臣的率领下阵斩李九成。孔有德见势不妙，仓皇退守登州。山东巡抚朱大典、京营指挥林建泰、监军高起潜、巡按谢三宾等人鉴于登州城池坚固，易守难攻，遂确定划地分守、构筑工事、长期围困、分番攻守、封锁海道、悬赏破贼的作战方案。
十月，明军开始大举攻城，叛军严防死守，形成僵持局面。时至严冬，天寒地冻，城中粮尽物乏，叛军便抓来女人杀掉吃肉，并将其脂肪点燃照明，残害百姓数以万计，生灵横遭涂炭。城破之后，幸存者只一百余人，余者大多进了叛军的肚子。
城中粮尽之后，孔有德开始突围，二月十二日，他集中三千匹战马，组成一支骑兵队为先导冲击，五千步兵跟进，兵分三路，他和耿仲明、李应元各带一路，从西门强行突出重围。孔有德设想突围之后便与中原流寇合兵，也作一支冲府夺州的流兵。岂料叛军中的一名下级军官趁夜越城反正，报告了这一重大军情，朱大典等人连忙部署三路伏击。当叛军进入埋伏圈，官兵四起冲杀，力图一举攻克登州，但是叛军中埋伏后，迅速撤退，登州城的留守叛军也发炮策应，使明军官兵法靠近城墙。与此同时，明军在登州东门也加紧了进攻，已经攻占了水城的外围护城城墙，孔有德明白，如不尽快做出决断，水城被明军占领，他们就成了瓮中之鳖，只能束手就擒。
当夜孔有德下令，登州城中除了留下千余人掩护，其余一万二千多叛军及其家属（其中战斗部队三千六百人），乘坐百余艘大船，连同军器、枪炮等一应物件从水城北门，冒着明军拦截的炮火，由海路突围而去。
明军很快攻入登州城，叛军的留守部队仍在凭借水城负隅顽抗，明军游击刘良佐暗中率人潜入靠近水城城墙的永福寺，从中挖地道至城下，填入，轰塌了一段城墙，攻克水城。另一部分叛军退守登州城海边的丹崖山，准备做困兽之斗，朱大典对最后这支叛军队伍没有斩尽杀绝，对他们进行劝降，叛军大部下山投降，一部分人投海自杀。逃到大海上的孔有德初步设想是在辽东沿海占据一个岛屿或一块三不管的地方，武装割据一方。但是，驻守在皮岛、旅顺的明军总兵黄龙率领海军对他们进行了截杀，李九成的儿子李应元被斩杀，毛承禄、陈光福被俘，将他的梦想彻底打碎。他与耿仲明带领剩下的舰船、人员在海上漂流了数月，也在海上过了年。走投路的孔有德，做出了最后的决定，投降明朝的敌国后金。在与后金联络接洽后，他们在指定的地点登陆，皇太极派出了汉八旗将领打退了明军的追剿，接应孔有德叛军进入后金的领土。在证实孔有德确实是来投降后，皇太极大喜过望，亲自在沈阳城外迎接孔有德、耿仲明。
自此，历时十八个月孔有德叛乱结束，但这场平叛战争，交战双方都没有胜利，虽然明朝平息了叛乱，并在太庙举行了盛大的献俘仪式，将李应元、毛承禄两个匪酋凌迟处死，算是给连战连败的帝国打了一针强心剂。但明朝的登莱两州，这个辽东前线的后勤练兵基地，被叛军捣了个稀巴烂，也给近在京畿的山东地区带来杀人十余万、残破三百里的恶果，而且数位朝廷封疆大吏和大批地方官员被杀。同时，叛乱的两个首犯都没有落网。而孔有德虽然一度攻占了登州多座州县，但也没有实现他的自立为王武装割据，与明朝分庭抗礼的构想，他最终沦为了汉奸，成为满清人的一条狗。最大的赢家就是满州，皇太极终于得到了梦寐以求的精良的西洋火炮，孔有德带来了至少二十门葡萄牙澳门造炮局原装的红夷大炮，从此不再畏惧明朝的坚城，而且他们还得到了孔有德等由葡萄