启四年，毛文龙将袭扰范围扩展至后金东部边境。
七月，有位姓朱的淮安商人从朝鲜会宁辗转来到皮岛，此人曾被后金俘虏，了解到朝鲜咸镜道北面的女真部落中，有辽民屯种，且防御薄弱。
毛文龙闻讯后，于十月派守备王万才前往侦察；
次年四月，命游击王辅、时可达等率领五千士兵，经朝鲜咸镜道越过长白山，袭击后金辉发部。
后金记载称，这支明军被守将苏尔东安击溃，“全军覆没”。
而毛文龙则上报“有斩获，因粮尽撤回”，六月，王辅等残部返回皮岛。
八月，努尔哈赤得知毛文龙派兵在朝鲜义州城西的鸭绿江岛屯田。
派梅勒额真冷格里、武善率领一千士兵突袭，“斩五百余级，尽焚岛中粮草而还”，东江军的屯田计划遭受重创。
不过，同年毛文龙也挫败了后金的招降企图——投降后金的明将李永芳受努尔哈赤之命，写信劝降毛文龙，信中提及“毛文龙家属有幸存者，已受后金优待”，试图以亲情诱降。
七月初二日，毛文龙将招降使者与信件一并送往北京，启帝大悦，于十一月下旨晋升毛文龙为“左都督”，以表彰其忠诚。
截至启四年末，毛文龙上报“前后大三十余战，斩首共一千九十七级，上捷五次，总获器械、弓箭等件共五万”，虽战绩存在水分，但东江镇的牵制作用已得到明廷认可。
启五年，毛文龙继续组织对后金的袭扰：
六月，命鹿岛参将林茂春袭汤池、泥河寨子，石城岛游击袭盖州张老寨，都司李良梅渡鸭绿江袭柳河子，都司李继成袭袁家寨、果子园，参将毛有禄从石城岛、松岛登陆袭乔麦冲堡，明与后金均宣称自己获胜，战况扑朔迷离；
八月，毛文龙在海州张屯寨民众内应下，派三百士兵夜袭，结果被后金击退，“被斩一百七十余人”，遭遇规模失利；
九月初四日，毛文龙上疏总结数年战绩，称“数年来共计斩获首级千余颗，生擒后金人三百余名”；
十一月，在永宁堡与一千余名后金军遭遇，“亲斩一级，部将斩五十三级”，以规模作战维持牵制态势。
同年，东江镇与明廷地方官员的矛盾开始显现。
旅顺是连接东江镇与登莱的重要通道，由毛文龙部将张盘驻守。
后金趁张盘兵力薄弱，出兵攻陷旅顺，张盘战死。
登莱巡抚武之望认为毛文龙对旅顺失守负有责任，上疏弹劾；
毛文龙则反劾武之望“不发援兵”，双方相互攻讦。
明廷为平息争端，于十一月将武之望调任南京，暂时搁置矛盾，但毛文龙与登莱官场的裂痕已难以修复。
启六年正月，努尔哈赤率领后金主力西进攻打宁远。
毛文龙得知消息后，立即组织策应：
十四日，派鹿岛参将林茂春、宽奠参将王辅夜袭海州，后营参将杜贵、清河营游击曲承惠前往威宁营伺机袭沈阳，招练营参将易承恩、都司毛有麟前往宽奠、叆阳接应。
其中，易承惠在威宁营“擒后金人六名、斩级六颗、获马九匹”，林茂春、王辅在海州“擒后金人四名、斩级七颗、获马八匹”。
虽未对后金主力造成实质打击，但一定程度上分散了后金兵力。
不久后，袁崇焕在宁远之战中击退努尔哈赤，有观点认为毛文龙的袭扰行动“使努尔哈赤不敢继续西进”，为宁远之战的胜利提供了间接支持。
四月，毛文龙接到“后金将于四月初十后进攻山海关”的情报，亲率主力直趋镇江。
前至凤凰城、宽奠、叆阳一带接应各部：
旅顺参将李鑛攻破蛮子屯堡；
海州参将林茂春等率兵五千攻海州，因听闻鞍山方向失利而撤兵；
都司高万重等率兵六千攻辽阳，见后金防守严密，转攻头关站；
清河营游击曲承惠等率兵四千捣沈阳附近巢穴，攻克哩坞、黑奴寨，烧毁后金战船五十二只；
都司毛有荣等率船潜进三岔河，攻克马围子。
然而，参将王辅等率兵六千进攻鞍山驿时，遭遇后金伏击，“王辅以下二千四百余人阵亡”。
这是毛文龙继林畔之战后遭遇的最惨重失败，他为此“容色惨淡”，东江军实力也受到较大削弱。
即便如此，时任辽东巡抚的袁崇焕仍在奏疏中肯定毛文龙的牵制作用，称“毛帅虽破创兵折，然数年牵制之功，此为最烈”，承认其对后金的威慑价值。
五月十二日，毛文龙派兵袭击萨尔浒城，被后金守将巴笃理击退。
“被斩二百余级”，再次遭遇失利，东江军的袭扰效果逐渐减弱。
启六年八月，努尔哈赤病逝，皇太极继位，后金对明策略发生调整。
启七年正月，皇太极派二贝勒阿敏率领三万大军，以“征讨朝鲜”为名，实则意图消灭东江镇，史称“丁卯之役”。
后金军渡过鸭绿江后，首先攻占朝鲜义州，当夜分兵进攻毛文龙在陆上的驻地铁山，对当地汉人军民展开屠杀。
此前因大海冰封，毛文龙已将主力移驻身弥岛，避免了主力被歼。
毛文龙在身弥岛组织抵抗，称“后金率兵进逼，派内丁都司毛有见、毛有德、尤景和等率兵救援皮岛，虽杀敌数百，但毛有见、毛有德战死，损兵七百人”；
同时宣称“主力过江牵制后金，仅留三百余兵守岛，坚壁固守多日，并杀尽岛上充当后金内应的二千三百余名女真降人和俘虏”，才未被后金攻破。
而阿敏在给皇太极的奏报中则称“已知毛文龙逃往海岛，无法擒获，未发生大规模交战”，双方记载依旧存在差异。
后金军随后大举南下，逼近朝鲜王京汉城，朝鲜国王李倧率百官逃至江华岛。
毛文龙提出“探贼攻丽（朝鲜）胜负，相机以截其后”的策略，同时移咨朝鲜，要求其“固守汉城，等待援兵”。
但李倧担心抵抗后金会招致更大报复，不听潜伏后金的明间谍刘爱塔（刘兴祚）“坚壁清野”的建议，于三月初与后金签订“江都之盟”，被迫向后金称臣纳贡。
后金在平壤大肆劫掠三日，留三千人驻守义州防备毛文龙，主力撤回辽东。
在丁卯之役期间，毛文龙声称其部从二月下旬至三月上旬，在义州、定州、铁山一带“伏击后金军，歼灭三千人以上”；
四月十三日，他亲自领兵在义州伏击后金军，“后金伤亡六七千人，自己左臂中两箭、左足中一箭”。
此外，毛文龙还接济以郑凤寿为首的朝鲜抗金义兵，郑凤寿也将部分斩获的首级献给毛文龙。
五月，明廷得知后金撤离朝鲜，毛文龙随即献上“首级四百七十七颗、鞑帽二百九十顶及三名后金俘虏”，明廷据此认为“毛文龙打击后金，保全属国朝鲜”，对其予以嘉奖。
但六月间，郑凤寿撤离龙骨山城，毛文龙部下都司李马骨接管后，遭后金袭击，全军覆没；
同月，毛文龙与统率登莱援兵八千的太监胡良辅在义州伺机攻金，据朝鲜记载“被后金击败”。
而胡良辅却向明廷上报“毛文龙斩获有功”，启帝再次对毛文龙进行表彰，信息的不对称使明廷难以准确判断东江军的真实战力。
九月初六日，毛文龙与袁崇焕部下周文郁约定“共同驱逐义州后金兵，收复义州”。
但后金主动撤离义州，朝鲜随即派兵接管，毛文龙并未实际参与收复行动，而后金与朝鲜的记载中均“未见毛文龙有军事行动”，此次约定不了了之。
经丁卯之役，毛文龙与袁崇焕的矛盾开始公开化：
毛文龙认为“丁卯之役因袁崇焕与后金讲和，导致后金无西顾之忧，得以全力进攻朝鲜与东江”，因此坚决反对袁崇焕的“和议”策略；
袁崇焕则指责毛文龙“虚报铁山战功，实际未能对后金造成有效打击”，且“不能以一矢加遗（给后金造成损伤）”，双方相互猜忌。
毛文龙还在给朝鲜译官的谈话中，不点名批评袁崇焕“不忠不义”，袁毛二饶裂痕进一步加深，为后续冲突埋下隐患。