在明廷舉辦獻捷儀式的同時，正準備圍攻安平的偽清豫親王多鐸卻收到了多爾袞著他立即趕往慶都增援的軍令。
和多鐸襲擊靖北軍一樣，如今的睿親王多爾袞也遭到了盧象升的偷襲。
時清軍主力由於襲破京畿府縣二十餘座，所獲錢糧、青壯不可計數，多爾袞大軍日行不過二十里。
追入保定的盧象升敏銳地發現了戰機，他認為東虜主力裹挾軍民糧秣南入真定，而蠡縣、安平一帶河流頗多，東虜必走慶都方向攻入真定。
故此，慶都山和小孤山之間的官道便是多鐸大軍的必經之路，盧象升遂令山西總兵虎大威、宣府總兵楊國柱、大同總兵王樸等人打著自己的大旗統領勤王大軍繼續銜尾追擊。
自己則親率萬餘天雄軍倍道而行，意欲在慶都山一帶設伏，一舉擊潰清軍主力。
對於盧象升輕兵冒進的決策，虎大威等人均認為不妥，宣大總兵楊國柱甚至直言，“東虜入寇，罪在關寧，外不能御奴於遼東，內不能配合友軍，坐視東虜肆掠，我宣大諸軍兵不過兩萬，此去何異於以卵擊石？”
虎大威也是擔憂，跪求道：“遼軍畏敵如虎，督臣孤軍深入，一旦有變，豈不遂了朝中奸臣之心？”
盧象升慨然道：“陛下聖明，小人能矇蔽一時，終不能一世也，本官非為個人之功，實為解救京畿百姓也，且薛閣老能在高陽力挫阿巴泰，想來東虜戰力也不過如此，只要我等戮力同心，必能擊退東虜。”
盧象升執意進兵，虎大威等人亦感念盧象升忠義，亦從其計。
十一月初，盧象升進至慶都小孤山附近，盧象升看到此地山勢雖不甚險要，然連線慶都山，官道又狹窄而崎嶇，實在是設伏最佳之處。
盧象升和部將盧向同等人遂上山考察地形，登高而望，發現此處山勢延綿，有幾處峽谷可設伏兵。
經諸將估計，自己大隊尚在多爾袞之後，多爾袞必然無備，遂決定就在這小孤山十餘里長的官道兩旁草木叢中設下埋伏。
以部將楊陸凱為初伏，盧向同二伏，自己親引大軍居中排程，又令士兵埋地雷火藥於官道之中，並與諸將相約，必等東虜全部進入官道，初伏才能發動。
然後便引爆地雷，各軍同起，如此首尾夾擊，清軍必敗，又令埋伏各部攜帶乾糧以免因造飯引起的炊煙被清軍察覺。
明軍部署好埋伏之後兩日，多爾袞率大隊抵達慶都，多爾袞也算是久經沙場的宿將，在發現小孤山一帶地形複雜後，就停下了進軍的腳步，並派遣哨探入山打探情況。
相比於多鐸，多爾袞行軍佈陣，要穩妥的多，在偵查沒有訊息時，多爾袞居然停下了進兵的步伐，就在小孤山以北佈下了大營。
多爾袞老成持重，這令盧象升萬分著急，他輕兵突進，軍中只攜帶數日的乾糧，根本不足以和東虜消耗，遂決定當夜突襲清軍。
時值十一月上旬，是夜月黑風高，盧象升即集結大軍，分三路突襲清軍大寨。
他以中軍遊擊楊陸凱統兵三千佯攻東虜中軍大營，左翼總兵盧向同率軍三千突襲清軍後營，自統四千精銳廣備引火之物，準備趁亂焚燒多爾袞的糧秣。