到4月21日晚，清军阵中已经可以清晰地听到山海关关内的隆隆炮声，这对于李自成先生来说，真的是一场悲剧。
四月初，多尔衮等人自沈阳出发进攻山海关，《清世祖实录》记载此次出兵清军总共有“满洲蒙古兵三之二及汉军恭顺等三王续顺公兵”满蒙八旗兵大约在八万左右出兵三分之二，那差不多就是53000余人，而如果加上此次协同作战的汉军，其参战总人数在七到八万人之间，完全可以说得上是倾国之兵。八万清军加五万到六万吴军（二十一日的大战必有损耗），李自成所要对付的敌人一下子暴涨到了十五万人，而这十五万人中的八万多清军，还是未经任何作战损耗的生力军。
二十一日当晚，清军便直驱山海关关城之下，把围攻东罗城的顺军击溃，顺利地进入了山海关之内，接受了吴三桂的投降。早在四月十五日，清军行军到翁后，就遇上了吴三桂的使者游击将军郭云龙等人，郭云龙等人递上求援信。当李自成开始大举进攻的时候，已经到达连山一带的多尔衮再次接到了吴三桂的求援信。值得一说的是，吴三桂在此时仍然是以明朝遗臣的身份自居，清军只不过是他请来的“客兵”，但这很明显只不过是自欺欺人的说法而已，因为清军进入山海关之后，多尔衮便“令山海城内军人各薙发”，在明清战争之中，明朝军人剃发究竟代表着什么，在辽东混了十几年，和清军打过无数仗的吴三桂会不懂吗？所谓“请客兵”之说只不过是他自己给自己的汉J行为蒙上的一层遮羞布而已。
剃发之后，多尔衮要求吴三桂部士兵全部缠上白布以便和大顺军区分，防止清军误杀，从这里可以猜测吴三桂的辽东边军盔甲和李自成的大顺军盔甲可能真的没有什么太明显的区别，具体形象可以参考《平番得胜图》虽然说是万历年间的作品，但是除了保护手臂的铁臂手换成了细扎甲片之外，估计也没有什么太多变化。但是这个细节的问题在于，在清军到来之前吴三桂军没有绑白布，照样和李自成打了一天，虽然晚明盔甲大同小异，但是敌我两方应该还是有一些比较明显的差别的，最起码从旗号能分辨敌我的，吴军和李军在战场上肯定是有比较明显的区分，不存在可能误杀的问题。所以这个细节我觉得可能是清代史官编的，以此体现清军是“助明剿贼”而并非是来夺朱明江山，从而突出清军是“伐暴救民的王师”。
用话术在古代历史上相当常见：大清国从山海关进来帮助明朝剿灭李自成，但是后来崇祯皇帝的这些子嗣要么死了要么丢了，所以为了和平和安定，大清朝就“勉为其难”地确立了自己的统治。
其实这种话未必真的有几个人信，无论是朝廷上的衮衮诸公，还是街头巷尾喝茶谈天的百姓。但那又能怎么样呢？
四月二十二日，依旧由吴三桂军先行出关作战“三桂悉锐卒搏战，其侄国贵跃马陷阵，士卒无不一以当百。自卯历辰，杀贼数千人。贼张两翼围三桂数重，冲荡数十合，呼声震海峤”由凌晨一直打到上午，吴三桂军和大顺军厮杀了三四个小时，此时关外的清军大部分已经进关，两部精锐的骑兵早已经运动到东水关以及西水关一带，吴三桂军队虽然骁勇，但是毕竟已是疲惫之兵，渐渐地落于下风，清军抓住这个时机突然从两翼包抄大顺军，正式加入了战斗。此时对于清军来说，可以说是想睡觉就有人送枕头，就在清军冲入战场的那一刻，突然刮起了大风，飞沙走石，大顺军士兵难以看清敌情迅速被清吴联军击溃，按照朝鲜人的记载，清军加入战场到大顺军溃败只有短短的“一食之顷”，风沙过后，战场上堆积了大量的尸体。山海关大战，以李自成大顺军的全面溃败而告终。
公元1644年4月22日，天下第一关山海关宣告沦陷，清军随后又追杀了李自成20多里地，李自成撤到永平，把吴家三十八口全部处斩，吴襄本人更是被枭首示众。
虽然说山海关大战失败了，但对于李自成先生来说，这场残酷的游戏并未结束，乾隆时的学者余一元在《山海石河西义冢记》中说，实际上在4月22日被杀死的顺军大多数是为大顺军运粮的民夫或者是移动速度较慢的步兵，大顺军的精锐主力，移动较快的骑兵应当大多数都成功脱离了战场。虽然清军加入战场的时间仅有一顿饭的功夫，但是仍然有十来名八旗将佐被疲惫的顺军击毙，士兵损失数字未知，但恐怕不会少。
四月二十六日，李自成返回北京，两天之后，其部下开始筹备登基大典。四月二十九日李自成正式继位为天子。然而仅仅过了一天，也就是四月三十日，大顺军就撤出了北京，撤出之前，李自成命人在皇宫以及官人宅邸中放火，同时派人告诫北京百姓，让他们出城躲避清军，此时城内的混乱已经到了一定的程度，由于没有军法的约束，小股大顺军肆无忌惮地在城内防火抢劫，城内的精壮也集结起来袭击落单的大顺军骑兵，把他们从马上揪下来用棒击死，平民百姓死于火焚兵刃之下的不可胜数，而在此之前，由皇宫内所得到的宝物银两已经被大顺军提前运往陕西。
在四月二十六日，李自成领着几万败军返回北京之后，原先能遵守军纪的大顺军官兵此时就开始混乱起来，杨文聪记“零贼淫掠，贼不能禁”，杨文聪又记“此李贼兵败入城，军纪不行，两日来淫掠大较也。若二十六日以前，则绝无此等”，杨文聪又批驳了所谓“李自成军队在安福胡同一带淫掠杀害了大约370多人”，还说“事之所无，虽在逆贼，岂可诬乎？”可见，在山海关大战之前北京城内留守的一万多大顺军的纪律保持得相当的好。而在此时，欧洲也在进行着一场惨烈的战争：三十年战争。纵观整个三十年战争之中各派屑人的行为，不难发现，李自成军队的纪律水平可能在17世纪中叶的整个世界上都是名列前茅的。
但是李自成最终还是失败了。