听完陈愚直的汇报，袁崇焕也感觉头疼，请来孙元化商议对策。孙元化现在发现自己原来所想的法子在这里也用不上，这里的土质松软，就是挖出小洞也陷不住马蹄，比不上在辽东，那时还是寒冷季节，土地都冻着，而且土质也相对来说比较硬，现在孙元化好像也没有太多的办法。
袁崇焕想了想说道：“要不这样吧，咱们加上陈愚直的部队分成三部分。既然蒙古人机动性强，咱们就利用他们的优势设一个局，我带五千轻骑装备十挺手摇机枪前去诱敌，您带领五千步兵的大部分迫击炮在三十里外等候支援，中间是陈愚直的五千骑兵，坠后二十里，距您十里，万一蒙古人袭击，您可向前靠拢，寻求陈愚直支持，我会在半个时辰内赶到。如果我在前面遇敌，您和陈愚直就左右包抄，争取全歼。现在对付蒙古骑兵没有太好的方法，只能凭借火器的锐利来对付，炮兵尽可能的早开炮，迟缓敌人的冲击速度，火枪兵一旦被骑兵突入，只有挨宰的份，所以您一定要注意。”
孙元化想了想，“万一蒙古人直接攻击中间的陈愚直的部队呢？而且一击就走，甚至说将他击溃后，而直接袭击你我的部队呢？或者是直接派一部分兵力拦截后面的部队，或前面的部队攻击后面的部队呢？这些最好我们都能预先有准备，尤其是陈都指挥使的部队，恐怕根本就抵抗不了半个时辰。”
袁崇焕想了想说道：“要不这样吧，我们押后，让陈愚直的部队在前面，一旦接敌，敌人人数少了允许他们进攻，我们包抄，敌人多的时候就向我们的包围圈里诱敌，只要是不溃败我们就有收拾敌人的机会。”
当二人把这个策略告诉陈愚直时，陈愚直先是惊讶，以为二人把他当炮灰了，心中哇凉哇凉的，等到后来看到这朝廷派来的这一万人马的装备时，才知道这可能是唯一能够击败蒙古人的战术。最终表示一定不会溃败，无论是进攻，还是撤退，都会尽心尽力，保证不会拖后腿，不过最好能支持个千把人。孙元化也怕陈愚直顶不住，就派出了一千炮兵，并且告诉陈愚直，不许损失一个，这些兵都是皇上的心头肉，吓得陈愚直差点不敢要。
既然策略已经定了下来，只要执行就行了。陈愚直带着五千轻骑出发了，锦衣卫已经将大概的情报汇报上来，在延绥镇西二百里处发现大约三千蒙古骑兵，目标大概是马河镇，因为大部分乡村已经被抢劫的差不多了，这一次的目标是个小镇。
袁崇焕命令陈愚直走后，就安排孙元化带领炮兵和陈愚直留下的一千轻骑随后跟进，自己则分兵两路包抄，争取一举迅速吃下这股骑兵，也算开门红吧。袁崇焕的计划确实不错，但是往往是计划赶不上变化，锦衣卫送来的情报也不错，但是那三千人只是蒙古人的先头部队，而大约还有一万人的蒙古骑兵正在长城口外聚集着呢，等到锦衣卫发现这一万骑兵越过长城，锦衣卫的快马就赶回报信，这时候孙元化的部队已经出发了。袁崇焕也是在半道上遇到了信差，急的差点就要疯了，一边急着赶路，一边派人向延绥镇报信，让他们小心加强防守，以免为敌所趁。
原来这土默特的素囊台吉也不是吃醋的，自从一部分西迁的蒙古人过来以后，土默特部落素囊台吉接受了他们的加盟，实力也就迅速强大起来，随之野心也就膨胀了，加之这些人的增多，粮食也不够吃了，便开始了对延绥附近的掠夺，他更大的野心是消灭延绥的部队，控制长城两侧，那就进可攻，退可守了。
进攻马河镇确实是一个幌子，目的是把明军吸引过来围歼，这和袁崇焕制定的策略差不多，只不过最后的结果谁也料想不到。
当陈愚直带领轻骑兵赶到马河镇时，三千蒙古骑兵也正好赶到，五千对三千，无论是陈愚直还是对方的蒙古人都没有绝对取胜的把握，这时候孙元化的炮兵发挥了作用，一百门“二踢脚”小炮，五十门迫击炮一轮齐射，就让准备发动冲锋的蒙古骑兵损失惨重，在五百到三百步的距离上，蒙古人损失近一半人马，这时陈愚直的骑兵也开始发动冲锋，迫击炮开始隔断轰击，仅仅不到两刻钟的功夫，蒙古骑兵就溃败了。这溃败和撤退不一样的，根本就没有任何秩序，陈愚直一看敌人还有不到一千人，顿时大喜，命令部队穷追不舍。
再说素囊台吉的一万骑兵在两侧向马河镇包围而来，他们原本的意图是让这三千前锋拖住陈愚直的部队，随后赶来的主力迅速围而歼之，然后根据明军的增援情况或击退或消灭。没有想到的是他们的前锋已经溃败了，而孙元化已经赶到了马河镇。
双方都是不期而遇，留在马河镇的炮兵归建，孙元化刚刚进入马河镇，外面的蒙古骑兵就已经包抄而来。这马河镇虽小，但毕竟还是镇子，而且因为临近边关还修了小小的城墙，于是孙元化就命令轻骑兵上城墙观测敌情，防止敌人爬城，迫击炮瞄准城门外两侧准备吊射。
蒙古骑兵看到明军不多，而且多数是步兵，就迅速集结到四个城门进行强行攻城，孙元化的迫击炮就进行吊射覆盖轰击，一时间蒙古骑兵是损失惨重，经半个时辰的血战，蒙古人看到守城的明军炮火太猛，就开始撤退了，准备重新集结再次组织进攻。
这一次蒙古人不再从城门进攻了，而是选择较为平坦的南城门两侧进攻，半个时辰以后，只见蒙古骑兵每人抱着一个草袋子，里面盛满了黄土，快马跑到城墙边扔下袋子就走，孙元化的炮兵虽然不断轰击，但是因为马快，而且稀散，效果不大，结果不到一个时辰就在南门外铺出了近五十步宽的一条大路。
就在孙元化看到没有办法组织蒙古人铺路的时候，就命令十挺手摇机枪布置到大路的两侧，中间是五排火枪。蒙古人看到铺好的大路，认为明军已是瓮中之鳖了，于是就顺着大路一起涌了上来，就在离城墙三十步的时候，火枪和手摇机枪一起响起来，火枪蒙古人还见过，这手摇机枪的威力却是太惊人了，一颗子弹在三十步的距离上可以穿透五个人，一时之间蒙古人就像被割到的麦子一样，瞬间倒下一片，整个近一百步宽的路面被堵的严严实实。迫击炮、“二踢脚”小炮还在不停地轰击，不到一刻钟的时间里，蒙古人的进攻就彻底失败了，面对手摇机枪的可怕杀人速度，蒙古人几乎要崩溃了。就在这时，袁崇焕的人马赶到了，孙元化趁势发动反击，里应外合将剩余的蒙古骑兵打得大败而逃。战事以遭遇战开始，结果以明军的大胜而结束，十挺手摇机枪的威力自此被认可，它成了明军对付骑兵的利器。
