第三次救援失败得更惨。
为了进一步消耗城中的力量，皇太极利用祖大寿渴盼援军的急切心态，搞了一次假增援，金兵们穿上明军将士的衣甲打着明军的旗帜，高喊着铺天盖地杀向金兵大营。祖大寿在城头一看，喜出望外，立即率兵冲了出来，欲里应外合，突出重围。
他哪里知道皇太极已设下埋伏，一心想活捉他。待他杀出城，眼看要与援军汇合时，援军突然变成了金兵，直接奔他而来。祖大寿大惊失色，这才知道上了人家的诱敌之计，急忙后撤。但他已陷入金兵的重重包围中，好在部下们都英勇无比，拼命厮杀，总算没有被活捉，狼狈地逃回城中，从此再也没有出过城。
从1631年（崇祯四年）农历八月六日围城到农历九月十九日的假增援，大凌河城已被围困了四十八天，城中早已断粮。从城里逃出来了一个商人，叫张翼辅，他说：城里边先是杀战马，吃马肉，马几乎杀尽了，开始吃人，当然是先吃手无寸铁的筑城民夫，也吃那些饿死的士兵。惟有几个大官还有米一二升而已。史载城中正“炊骨析骸，古所未闻。”什么意思呢，就是用人骨头当柴烧，把人肉割下来烤着吃。整个城中到处是人的遗骸，到处在烧人肉吃，此时的大凌河已变成了一座光天化日朗朗乾坤下活生生阴森森的阴曹地府。