成化帝八月二十三日上午辰时，李自成多次招降吴三桂不成，暴怒的李自成命令刘宗敏带领大顺军发起全面进攻，从山海关正面和东北侧面包围了吴军，目的很明确——就是全歼吴军，李自成觉得这不是问题！我方兵力占优、士气正旺！哪个士兵不想打完这一仗，回北京升官发财啊。吴三桂一面顽强抵挡大顺的军队，一面写信向多尔衮求援。

大顺军将士用命，舍生忘死的爬山海关城墙、撞城门、冲上去和吴军拼命。到24日晨，仅过了一天时间，吴军已经支持不住，山海关北翼城被攻破！焦急的吴三桂曾经多次派人请驻兵欢喜岭的多尔衮入关，但多尔衮是整天喝茶看风景——不急不急！万不得已之下，吴三桂亲自带精锐兵马，冲出大顺包围圈，至欢喜岭面见多尔衮！行跪拜大礼，正式剃发降清！多尔衮要的就是这个效果！随即，多尔衮令英王阿济格、豫王多铎率清军两白旗入关，自己也亲自率军进入山海关！此时清军前线总兵力7万，入关清军3万，余部仍驻欢喜岭，皆为满洲精锐。有了清军撑腰的吴三桂，底气足的很！他跟满洲人打过，也跟农民军打过，他知道谁厉害！于是吴三桂把所有军队开出城外，在平原之上与李自成决一死战！！李自成一看，求之不得，马上命令大顺军列成“一字长蛇阵”，从山海关关头至大海边，十万大军密密麻麻，旌旗招展！随即，大将刘宗敏一声令下，带头冲锋！吴三桂也亲自率军鏖战，双方杀的血肉横飞！顺军倚仗优势兵力，将吴军层层包围——“自成素知边兵劲，驱众死战”！吴三桂被包围良久，率领精锐骑兵左右冲突，“围开复合”！渐渐的，吴军支持不住了！当时，大顺军祭出法宝——三堵墙战术。

这是李自成的精锐打法——三排披甲骑兵横成阵列，往来冲杀！有进无退！吴三桂军容动摇，开始溃退。

就在此时此刻，多尔衮在城内高处观战，觉得时机已至，正准备下令清军出击。突然之间，战场之上刮起大风，飞沙走石，而且吊诡的是，风向正冲着大顺军！清军顺风、顺军逆风。

多尔衮见状一声令下，英王阿济格、豫王多铎率领清军精锐重甲骑兵和披甲骑射手，三万精骑，用满洲语呐喊三声，其声震天！随即如滔天巨浪，冲向顺军！

清军”万马奔腾不可止”，三万多张满洲弓齐齐发射破甲箭，只见漫天蔽日都是清军的箭雨！风助箭势，其力更增！

满洲兵的发辫在风中飘起，从远处观之，如同天上的万朵乌云！顺军一下子被打懵！

李自成正在远处小岗之上立马观战，看见此情此景，惊讶的说不出话来！悍将刘宗敏乃铁匠出身，从来不信邪！风少停之后，他再次用顺军三堵墙战术，向敌人发起进攻，试图挽回败局！

可他惊讶的发现，对手已经换了人，他的骑兵部队在对面更强大、拥有惊人射术的骑兵面前，很快就被消耗殆尽！对面一箭射来，他已经中箭倒地！两边的亲军赶紧把他带上马，往后方狂奔。李自成见败局已定，下令急速撤退。行至永平府范家店时，李自成将吴襄处斩。大顺方只撤回到北京1万多骑兵。其余全部覆灭，一个统一万二千人的权将军，最后只带回一两厨子。

山海关之战过后，因为多尔衮的损失也比较大，清兵及吴兵并没有马上追击，所以李自成能退到北京后再举行登基仪式后撤退，这个时间从八月二十五日到九月五日差不多有十天左右，以清骑兵急行军的速度，山海关到北京只有六七百里，三天就能追到。。

清兵与吴兵是等另一路原准备从长城入塞清兵一到，马上一路狂追，都是骑兵，也很快追上从北京撤退的顺军，又在路上消灭了顺方后卫大概2万多人，至此，李自成的东征部队，除了本队几千人（路过山西时只剩下这么点人马，山西明军马上反了），和山西留守2万人，山东退回1万人外全部覆灭。消息传回南京以后，满朝震惊，拥有上百万的李自成大军被打的溃不成军，被多尔衮的军队从北京一直追到潼关，从北京撤出来的大顺军队在河北被多铎追上直接重创，逃回去只余一两万人。