有按期易帜投降的李自成感觉到问题严重，便决定亲率大军前往解决；为了保证北京的安全，出发前李自成安排牛金星留守北京，并将原明大学士陈演等官员并勋戚大臣六十余人在西华门外处斩，籍此避免明朝官员趁机捣乱。

四月十三日，李自成正式带兵出征，刘宗敏、李过等重要将领随行，并带上了吴襄和崇祯皇帝的三个儿子。

李自成率部从北京出发后的第二天，东出求援的宁远军副将杨坤、游击将军郭云龙一行在翁后一带（辽宁阜新附近）遇到了带着大军准备借明朝国内巨变再次洗劫京畿的满清摄政王多尔衮。

原本清军此次入关作战依旧是循前五次进攻关内的路线，准备绕过山海关，自蓟镇、宣镇境内突破长城防线，杀入京畿的；眼下接到吴三桂“乞师”的要求，多尔衮大喜过望，当即调整进军路线，直奔山海关而来。

不过清军进军的速度虽然很快，但由于临时调整路线及宁远明军撤入山海关后沿途实施的坚壁清野，所以，直到四月二十一日，清军前锋才赶到了山海关外十五里处，而此时，顺军主力也已经开到了山海关城下了。

当晚，吴三桂亲自到清军营地中与多尔衮见面，共同商议了如何应对顺军的作战计划。

根据吴三桂与多尔衮制定的作战计划，第二天，明辽镇兵马及山海关驻军便与李自成率领的顺军展开了激战；此役，顺军号称十万，具体兵力大约5~6万的样子，辽镇和山海关两部明军的总兵力在4~5万之间，再加上顺军连战连捷，锋头正锐，因此“苦战至日昳”、“三桂兵几不支”。

在吴三桂和高第两部即将崩溃之际，终于集结起足够数量的清军“乃分左右翼，鼓勇而前，以逸击劳，遂大克捷”。

好在顺军当时的战斗力不俗，清军又因为对松锦大战中惨烈一幕心有余悸，所以没有敢逼着顺军穷鼠反噬，所以，李自成得以收拾残部，退回永平。

只是，清军虽然没有立刻追击顺军，但却接管了山海关城并源源不断的开来大军，已经失去最后落脚点的吴三桂和高第只能听从多尔衮的调派，以所部展开对顺军的追击。

发现吴三桂在顺军背后紧追不舍的李自成，便在永平城西二十里的范家庄杀死了吴三桂的父亲吴襄，然后带兵匆忙退回了北京，但在李自成退回北京的路上，朱慈烺、朱慈炯、朱慈炤等三位崇祯皇帝的皇子在乱军中失散，从此人间蒸发----有传闻说朱慈烺后来自行回到了北京，但被外祖父周奎献给了随后进驻北京的清军，由此