毛文龙被杀3个月后，后金皇太极即率大军进关，突袭北京，并以反间计，置袁崇焕于死地。皇太极在获得千里奔袭的成功后，开始着手解决后顾之忧——东江问题。首先，他采取诱降的手段，企图招徕刘兴治归顺后金。崇祯三年三月八日（1630年4月20日），皇太极在致刘兴治、刘兴沛、刘兴基的密信中写道：
尔等如以朕言为是来归，若是轻身，即依尔南朝官爵，母子妻小团圆，任从尔便。若能带岛中人来，所带金、汉人不拘多少，都封与尔等，择地住种，长享其福。……尔若不来，则尔母弟侄妻子全杀不留。[85]
刘兴治“素武健”[86]，“凶狡好乱”[87]。他接受了皇太极的招降，暗中准备叛逃。恰巧他的哥哥刘兴祚战死，朝廷未与抚恤，他气愤不平，迁怒代署皮岛诸务的陈继盛有意不奏报。平时两人就不和睦，此时遂动杀机，借祭祀刘兴祚，设计将陈继盛等11人杀害，举兵叛乱，到处“大杀掠”。明朝闻变，不敢兴兵讨伐，特派副总兵周文郁等入岛安抚。刘兴治接受安抚，叛乱渐息。[88]五月（1630年6月），任命锦州参将黄龙为征虏前将军都督佥事，镇守登莱、东江，驻皮岛。东江局势暂时稳定下来。但是刘兴治的叛变活动并没有停止。八月（1630年9月），他伙同参将李登科、游击崔耀祖、都司马良、李世安、郭天盛，守备王才、王成功等人签署了一份“盟誓”书，秘密送到皇太极手中。崇祯四年二月（1631年3月），皇太极复信，再次表示欢迎之意。三月十六日（1631年4月17日），刘兴治策划叛逃，先杀将校中不从叛的人。参将沈世魁全家被害，他本人幸免逃脱。刘氏兄弟自己也互相残杀起来，刘兴治的弟弟刘兴基不想叛逃，结果被捆打一顿。逃脱后的沈世魁与其部下合谋，等到深夜，突入刘兴治的住处，把他杀死。[89]这时，皇太极已派额驸佟养性率兵200赶到铁山，拨船接应，被明军发现，将其击败，叛乱很快被平息下去，[90]皇太极的招降计划完全落空。据此，皇太极发动了首次进攻皮岛的战役。
崇祯四年五月二十七日（1631年6月26日），皇太极任命总兵官楞额礼为右翼主帅，喀克笃礼为左翼元帅，率骑兵1500人、步兵4500人征南海岛。六月四日（1631年7月2日），后金军由朝鲜宣川兵分四路：一路入蛇浦，一路陈于身弥岛，一路陈于郭山宣沙浦，一路奔嘉定。四路大军都在皮岛东北至东面的沿海一线，从陆上形成对皮岛的半包围态势。
为解决战船问题，皇太极派满达尔汉、董纳密向朝鲜国王李倧借船，但遭到拒绝。后金借不到船，只得利用从海上搜集到的11条船把部队运到身弥、宣沙等小岛上。而另在宣川“砍木造船”，做进攻皮岛的准备。同时，沿海岸线修筑长墙，作为防御工事。[91](www.xing528.com)
明军方面由上任不久的黄龙指挥。六月九日（1631年7月7日），他派遣副总兵张焘率军赶到身弥岛，与后金兵激战。明军利用舰船上的火器大量杀伤后金兵，“毙尸成绩”，后金军被迫从身弥岛退却。接着，张焘指挥大小战船百余艘泛海而来，直攻宣川浦。据目睹战况的朝鲜人记载，宣川浦海面上，“战舰蔽海，连日进战，炮烟四塞，声振天地”，战斗十分激烈。有一后金将领，两腮中一炮丸，颐颌被打坏，用头巾裹结，载到宣川就死了。士兵死尸累累，“扶伤盈路，不可胜记。杵卤俱漂，草木浑腥”。副总兵沈世魁于六月十二日（1631年7月10日）、十九日（1631年7月17日），连续进攻蛇浦的后金兵，浴血奋战，“神炮诸发，虏阵披靡，死伤甚众”。后金兵焚烧战死者尸体数日，显见伤亡惨重。
六月十九日（1631年7月17日），张焘率军驾船攻击后金沿海防线。这次战斗，葡萄牙军官公沙的西劳率领的军事顾问团也参加了。公沙的西劳当时被明朝封为统领，他把红夷大炮放置在船头，亲自指挥攻击后金军正面；其他明军士兵则驾驶三板、叭喇唬船，用三眼铳、鸟铳四面射击。葡军将大炮对准后金军的防御墙猛烈轰击，木墙纷纷倒塌。开始，后金兵还能迅速修复，但马上又被击毁。炮弹所到之处，后金士兵随之倒毙一片，血肉模糊。此战，公沙的西劳共施放红夷大炮19次，击毙后金兵六七百人。
双方激战十余日，后金兵也打得十分顽强，“犹溃而复合，合而复溃，如是者再四”，但终究敌不过明朝海军的猛烈炮火，被迫放弃进攻，“畏缩奔于八十里之外，不敢复近海岸”。六月二十八日（1631年7月26日），后金兵从朝鲜撤军，七月二日（1631年7月30日）回到沈阳。[92]八月二十一日（1631年9月16日），张焘特地奉旨叙功，表彰葡萄牙军事顾问团在此次战斗中所做出的贡献。[93]
后金发动的对皮岛的首次进攻以失败告终，他们的伤亡很惨重，被大炮打死2牛录1固山，[94]死亡的士兵更是不计其数。此次失败，主要败于不习水战，船只不足，严重缺乏火器。明朝廷得到战斗的全面报告后，惊呼为“此海外从来一大捷”，“则此捷为十年来一战！”[95]
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