在離京畿如此之近的地方鬧起了兵變，而且兵變的士兵攜帶有當時最先進的武器，這不啻一個驚雷，朝廷上下大驚，崇禎親自下令登萊兩巡撫孫元化迅速解決此事。
剛剛用糧餉再次解決了皮島兵變的孫元化，對孔有德的叛亂並不慌亂，按照他的經驗，只要糧餉發足，並不追究責任，兵變就很快能夠解決。
孫元化讓孔有德率部回登州，一切都好商量。而且孫元化與山東巡撫餘大成聯合發佈命令，從吳橋至登州一路州縣，不得出兵阻擊孔有德。
孔有德似乎也聽從了孫元化的命令，雖然一路還是搶掠不斷，但還是向着登州方向迴歸。沿途州縣也不敢攔截，讓出通道讓孔有德部通過，其中雖然孔有德部一度進入了當地駐軍的伏擊圈，由於沒有攻擊命令，朝廷一方錯失了殲滅叛軍的最好時機。
當孔有德走到萊州府時，以前與孔有德交往甚厚的萊州知府朱萬年卻緊閉城門，讓孔有德繞城而過，他已經識破了孔有德的詭計。果然，來到登州城下的孔有德部，突然亮出了詐降的真面目，開始攻打登州城。
登州城從名將戚繼光的祖父輩就開始修建，是一座完善的軍港重鎮，它本來的作用是爲了抗擊倭寇，同時也是明朝的海軍基地，登州城三面是依海邊的山勢峭壁而建的陸地城牆，城頭排列着當時各種最先進的西洋火炮，另一面是水城，城中有內港停泊着不久前朝鮮國王贈送給孫元化的四十艘戰船。
城中的守軍，一是登州總兵張可大率領的浙江兵，二是教授明軍操作西方火器的葡萄牙軍官團，三是與孔有德叛軍同樣出身的遼東兵。無論從城防設施，還是兵員素質，登州都可謂是固若金湯。
但就算孔有德擺出攻城的架勢，孫元化仍沒有放棄招撫叛軍的念頭，因爲他不想自己組建的新軍從此分崩離析。正是他這種想法讓守軍不敢放手與叛軍決戰，在張可大的浙兵軍團稍嘗勝果後，孫元化就下令停戰，可叛軍卻抓住這個機會反撲，擊敗了張可大。
同時登州城內的遼東兵開始出現了倒戈。
遼東兵軍官中與孔有德並稱“山東三礦徒”的耿仲明，此時因他弟弟參與不久前的第二次皮島兵變，他正在登州城中被關禁閉隔離審查。由於缺少可用的軍官，孫元化讓耿仲明戴罪立功，前對勸降孔有德。
孫元化沒想到的是，孔有德已經讓登州的遼東降卒，潛回登州來策反耿仲明。
崇禎五年的春節之夜，遼東兵軍官耿仲明和陳光福，從內策應打開城門，叛軍從登州東門一擁而入。
登州淪陷，總兵張可大自殺殉國，孫元化自刎卻並沒有死，他被孔有德救活過來。
孔有德先勸孫元化跟自己一起造反，併發誓擁孫元化爲首領，孫元化拒絕了。
念在孫元化以前的收留提攜之恩，孔有德沒有爲難孫元化，而是將他釋放。
登州一戰，孔有德不僅收回自己舊屬兵力近五千人，還獲得三千匹馬，紅衣大炮二十多門，西洋炮三百門，以及一批火器和護甲。有了這些，孔有德實力大增。
登州陷落，天下震驚。
朝廷先是將戰撫皆不得力的山東巡撫餘大成和登萊巡撫孫元化下獄治罪，在對孔有德這一支叛軍，主撫和主剿兩派仍爭執不下。
主撫的一派有主撫的理由，因爲實在抽不出可以平叛的部隊了，而且就算有部隊，朝廷也撥不出平叛部隊所需的錢糧。
主剿派的理由是，如果軍隊叛了就撫，那麼大明所有的部隊，就有可能有樣學樣，天下就會大亂。
就在主撫和主剿兩派繼續爭論的時候，孔有德的叛軍卻向萊州逼近，並將萊州圍住。
萊州城內，有朝廷新任命的山東巡撫徐從治、登萊巡撫謝璉，萊州知府朱萬年、還有從通州來援的總兵楊御蕃。
城外，孔有德的叛軍有一萬多人，而且他們把從登州繳獲的紅衣大炮全都拉了過來。
萊州城是在萬曆二十六年才重建的新城，城牆長有九里，高三丈五尺，基厚兩丈四，有城門四座。城下有深約兩丈的護城河。萊州城還參照了西洋築城法，築有炮臺，它作爲遼東的另一個後勤基地，城中的糧草、兵器充足，只是重型火器較少。
孔有德的叛軍一開始就是用紅衣大炮轟打城牆，可是效果並不大。後來，他們不得不在炮火的掩護下，派人挖地道，想從地下入城。可是城內守軍早就防着這一手，派人監聽地下，聽到有挖地道的聲響，就向地下灌水，放火灌煙。
無法從地下入城，孔有德就命人直接炮打城門。四座城門，有三座被打爛，可是孔有德每次派出突擊隊，都被打退回來。
連續攻打四十多天，孔有德依然沒有攻下萊州城，他知道萊州城糧食充足，想要困死萊州城是不可能的。正當他左右爲難的時候，大明朝廷終於派出招撫大臣。
爲了攻克萊州，孔有德故伎重演向朝廷請求投降，而且提出了只要萊州城內的幾位文武大員親自出城宣詔，他們就投降，對招撫心存一線希望的登萊巡撫謝璉決定出城招降。
謝璉與萊州知府朱萬年一出城，孔有德就痛哭流涕跪倒在地說自己死罪，然後他希望第二天受降儀式時請總兵楊御蕃一同出席。
軍人世家的總兵楊御蕃深知叛軍反覆無常，他堅拒不出城，果然第二天，謝璉、朱萬年二人再次出城就被叛軍逮捕，叛軍挾二人爲人質，令楊御蕃獻城投降。
楊御蕃拒不獻城，孔有德憤而殺死謝璉和朱萬年。
聽到叛軍殺了謝璉和朱萬年，朝廷的主撫派終於啞口無言。
朝廷迅速從遼東調來最精銳的關寧軍，領軍的是關寧軍中有名的大將祖大弼和副將吳襄，吳襄剛滿二十歲的兒子吳三桂，隨父出征。
面對最精銳的關寧軍，孔有德望風而逃。
叛軍退守登州，萊州之圍終於得解。
風水輪流轉，這一回是朝廷的兵馬，將叛軍圍在登州。
登州外，朝廷的兵馬越來越多，孔有德知道，如果自己不早突圍，遲早登州被破，自己只有被凌遲的下場。而他的出路只有一條，從海路突圍，因爲登州的一面有水城，水城中還有大量的船。
一個漆黑的夜晚，孔有德留下少量的士兵，帶着六千多人，乘坐一百多艘船，從水城悄悄出海。朝廷的人雖然發現了孔有德的行動，可他們在海上沒有力量，只能眼睜睜地看着孔有德揚長而去。
在海上流亡近一個多月，孔有德不知道自己去哪裡。
走投無路的孔有德最後決定投向後金，在與後金聯絡接洽後，他們在指定的地點登陸，皇太極派人接應孔有德叛軍進入後金的領土並親自在瀋陽城外迎接孔有德、耿仲明。
皇太極對孔有德非常看重，讓他自成一營。
投降三個月後，急着立功的孔有德向皇太極獻計，指出旅順防守力量薄弱。
皇太極採納了孔有德的計策，派兵進攻皮島、旅順，旅順果然被後金一舉攻失陷，總兵黃龍自殺，孔有德算交上了自己的入夥投名狀。此戰中，孔有德還親自出馬策反了山東三礦徒的第三個人尚可喜。這樣山東三礦徒—孔有德、耿仲明、尚可喜全部投降後金。
遼東軍的投敵，讓皇太極除了蒙古兵，又多了漢八旗，他的實力迅速增長。
大明朝廷聽傳總兵黃龍自殺之後，上下一片默然。
紫禁城裡，崇禎帝獨自一個人坐在寬大的大殿裡陷入深思，他當初看重袁崇煥，結果袁崇煥差一點把京城送給後金。後來，他看重孫元化，孫元化卻將整個遼東的兵都送給了皇太極。這天下，誰是他的衛青霍去病呢。