4月21日，大顺军到了山海关下。发现吴三桂与大清军尚未合兵，李自成心中稍稍宽慰了一些，决定速战速决，一举夺关后可望守雄关而拒清兵。
一场决定命运的大战终于拉开了序幕。
李自成一面以主力军列阵关前，一面发骑兵2万，从山海关西的一片石北出口，绕道从东夹击关外的东罗城，以断吴三桂的的退路，进行前后合围。吴三桂只得硬着头皮接战。一战之下，吴三桂不敌，败退城中。李自成又速派数千骑兵飞驰到西罗城之北，正准备乘胜登城，被吴军发现，赶紧调动大炮轰击。大顺军一时未能夺城，双方于城下相持起来。
4月22日，大顺军再一次发动了夺关攻势，连营齐上，杀声喧腾，战鼓声百里，从东、西、北三面进行围攻。这时，多尔衮再次接到吴三桂的急报，率清军移到离关2里的欢喜岭驻扎，看到城上吴军的大炮向东边清军的方向攻击，不由起了疑心。便只是命人把清军的旗帜高悬起来，仍然不表轻易出击。
吴三桂已经眼看支持不住了。望见清军的旗帜，他不顾一切地率了几骑人马，从炮击的间隙突围出城，驰入清军营中。一见多尔衮，他满眼含泪，纳头便拜。多尔衮却不满地问他：“你既然约我军前来，为什么又发炮轰击？”吴三桂急得捶胸顿足地辩白道：“哪里是轰击贵军呢？那李自成的大军已从三面把关城团团围住，坚不可破，又以万骑断我东路，所以我才发炮轰击啊！”
多尔衮点点头，说：“好吧。可是如果没有誓盟，我不能轻易相信你的诚意，而且闯军人多势众，装束上又和贵军没什么两样。为了避免误伤，贵军将士一律得按我军的模样剃头束发，以示与闯军区别。如何？”过去，按明朝的正统观念，一向认为满清的剃头束发是野蛮人的打扮。多尔衮此举就是要进一步坚定吴投降的信念，让他无法反悔。吴听了，咬咬牙说：“我实在是兵力太少，倒不是怕了那闯贼，才向贵军借兵的。既然如此，剃发就剃发吧！”于是，吴三桂与多尔衮按照满清的规矩，杀白马以祭天，斩黑牛以祭地，歃血为盟，折箭为誓。吴三桂又闭着眼睛剃了头发。
在他们忙乎的同时，守关的吴军在大顺的猛烈攻势下，已经发生了动摇。北翼城方面的守军，已向大顺军投降。清军终于迅速采取行动了。多尔衮以吴三桂为前锋；命英王阿济格率领万骑为左翼，进入北水关；命豫王多铎率领万骑为右翼，进入南水关；他自己则率领重兵压阵。
吴三桂重新入关城后，大呼小叫地命令守城将士赶紧照自己的模样剃头束发，来不及剃的，则用白布斜束领背，以示区别。李自成遥望关城之上吴军怪模怪样的打扮，心中不由一沉。果然，急报传来，说清军已随吴三桂占领了山海关。李自成速命撤还已突进关外的军队，重新在关前列阵，从北山直到海边，摆开一字长蛇阵，整军待战。
谁知两军刚一交手，山海关忽然狂风大作，尘沙遮日，咫尺之间几乎什么也看不清。清军乘风沙之势派出骑兵绕出主战场，偷袭大顺军侧翼。一时间，只闻万军奔腾之声，大顺军还来不及做出反应，清军已经箭如雨下。大顺军大将刘宗敏虽然勇冠三军，可一时为风沙所蔽，躲避不及，被流矢击中，中箭落马。另外不少骁将，也负了重伤。这时的军事力量对比发生了逆转，大顺军只有6万，清、吴联军却号称12万。李自成终于节节败退。
正当李自成率军在一片石血战的时候，牛金星却还在京都得意洋洋地往来拜客，遍请同乡。他时常坐着8人大轿，穿着玉带蓝袍，摇着贴有“内阁”字样的洒金扇，手下一班随从喝五吆六地招摇过市。
李自成在一片石之战失败后，率大顺军退走永平。清军拨一万马步兵给吴三桂，吴三桂便有恃无恐尾随在大顺军之后。4月23日，双方再战于永平的红花店，大顺军又不支而败。在范家店，李自成怒斩了吴三桂的父亲吴襄，收集败兵，撤回北京。
李自成还没回来，大顺军战败的消息已经像插了翅膀似的传到了北京。京城中谣言纷起，有的说吴三桂是奉了明太子之命，要攻进北京重继明朝大统的，甚至还有人暗地散发一篇檄文，声称要“共辅太子”。一时京城人心开妈动摇不定。一些明降官偷偷潜出城；已经投降的明军将士心不稳起来，无数兵卒带着金银财物四散逃亡。4月26日，李自成终于败回京城。这一天，大顺政权的一班文臣武将聚在宫中，面面相觑。李岩先喑哑的说道：“目前军情已是万
分紧急了，恐怕京城已经难保。请陛下及早准备一切，万一大势有变，就迁都西安，退守关中，或许今后还可以卷土重来。”牛金星看了李岩一眼，也对李自成说：“不管怎样，如今正式的登基大典尚未举行，我意陛下应尽早登基，以安定民心。”
李自成面色铁青，说：“现在别说民心，连军心都不可靠了。也罢，我自关中来，仍回关中去，先做个西北天子！昔日潼关一战，只剩下18骑，我李自成还是东山再起了！这一回我不信会一败涂地！好，就依你们二位，赶紧准备登基大典，然后撤出北京！”
4月29日，李自成于武英殿即皇帝位，心神不定地受了百官的朝贺。他头戴通天九旒冕，身穿滚龙织金袍，腰上扎了玉带，脚下穿着黑靴，俨然一副封建帝皇的模样。但是他心中却极不自在，又不习惯于这身装束，只是勉强受着牛金星的摆布。典礼虽说仓促，各项仪式也一应俱全。追尊了李自成的祖上七代为帝后，册立了结发之妻高桂英为皇后，并且颁发了大赦令。
这天晚上，李自成又发了一道谕旨，劝令百姓出城，事实上京城早已大乱了。明降军和大顺士卒均全无军纪，肆行抢掠，满城哭声相闻。李自成及诸将忙着准备撤军，已经没有心思、也没有精力来弹压了。吴三桂的人马已迫近京城，攻城的炮声日夜不绝。4月30日，李自成率大军押了十车金银财宝，启程西行出京，令谷大成和明降将左光先率万人断后。临行时命人放火，烧毁了皇宫。为了延缓吴军的追击速度，大顺军一路上丢弃了许多辎重。从卢沟桥到固安一带，路旁扔了无数衣服财物，让吴军争相抢夺。
从1644年3月19日进京，到4月30日撤出，李自成只在京城有过短短40天的帝王历史。十余年横扫中国而拥有天下，使得李自成及诸将士骄傲了，轻敌了。以至于胜利的红烛尚未燃尽，金銮殿的宝座还没有坐热，失败就无情地来叩打大顺政权的大门了。李自成还会有机会东山再起吗？
2
李自成率军仓皇撤离，路坎坷。5月1日，在顺军路经涿州，城内原来明朝的一批富绅竟闭门不纳，大军无法入城，只好又拔营南行。5月3日，大军到定州，吴三桂已一路追杀赶到，大顺军的断后部队奋力迎战。谷大成战死，左光先则伤足落马，又是一败涂地。
5月5日，李自成率军到了真定，所部士卒家属老幼参半，都已疲惫不堪。李自成亲自殿后迎敌。虽然暂时击退了吴三桂军队，自己却也带了箭伤。于是不敢稍留，立刻挥师过固关，退入山西，命令李过率后营兵马严守关口。固关易守难攻，吴三桂的追兵到了关下，便不再追攻，原路返回北京。
大顺军退入山西后，暂时稳定下来。7月，李自成在平阳召开了一次军事会议，商议今后的对策。这时候，由于大顺政权的败亡，河南各地前明朝残余势力又起，纷纷残杀大顺的地方官取而代之。李岩因而在会上提出，由他率2万精兵，前往河南平息叛乱，收复失地。李自成正在沉吟，牛金星却暗中连连向他使眼色，他便含糊地说，此事以后再议。
会后，牛金星钻到李自成的营账中，故作机密的对李自成说他看李岩这个人不可靠。“何以见得？”李自成十分惊讶。牛金星进谗言说：“李岩是个有雄才大志的人，早就不肯久居人下了。在北京的时候，他看到主上在上谕中写了错别字，就背地里笑话过主上不通文字。平日主上与刘将军等不拘礼仪，坐则相压，行则相搀，他也看不惯！”李自成听了，不动声色地笑笑说：“这也不算什么！你们文人还不都是一样的脾气？”牛金星急急地说：“主上切不可掉以轻心。河南乃是李岩的故乡，百姓们一直都把‘李公子’和‘李闯王’二李并称，如果把二万精兵交给李岩，他羽翼渐丰就不可制了！”见李自成依然犹疑不定，牛金星又阴险地加重了语气，说“李岩还说过‘十八子坐天下的预言也许落在我身上！’主上别忘了，他也姓李啊！他要是领兵反叛可不得了！”李自成眉毛一挑，他最不能容忍的就是叛逆行为，这几天路败逃，他的心情糟透了，一听说连李岩也有了异心，一时怒火攻心，愤愤地说：“他要反，还没那么容易！这事就交给你去办吧！”牛金星得了这句话，几乎掩不住喜色，赶紧退了出来。原来，这牛金星一直忌惮李岩的才智威望在自己之上。这回北京得而复失，细究起来，自己这个丞相有很大的责任。别人看不清楚，那李岩是何等的眼光，岂能不知道？因而他干脆恶人先告状，除去这个眼中钉