3.借兵
吳三桂重占山海關後，清楚憑自己的實力很難同大順軍抗衡，於是修書多爾袞，向清軍"借兵"。
多爾袞得書後雖驚喜交集，卻不露聲色，許諾援兵，同時提出吳三桂率兵投降清朝的條件。
另一邊，當李自成得知吳三桂重返山海關後，非常生氣，於是親率20萬大軍東來。眼看大順軍迫近山海關，吳三桂再次催促清軍火速救援。
多爾袞看到吳三桂的求助信後，知道形勢緊迫，為了防止大順軍占領山海關，立刻下令清軍日夜兼程前進。
當清軍到達距關城10裏的地方時，吳三桂已經同大順軍展開激戰。
隨後，踞守山海關北翼的吳軍投降大順軍，吳三桂的軍隊已呈崩潰之勢。而此時清軍卻止步不前。
為此，吳三桂多次派人去請求清軍救援，可是多爾袞就是按兵不動，他就是要迫使吳三桂親自出馬，已達到使吳三桂"借兵助剿"改為"投降清朝"的目的。
吳三桂無奈，隻好點齊將官精騎，出關突圍，至關城東二裏的威遠堡向多爾袞剃發稱臣，歸降清軍，請其入關進擊大順軍。
多爾袞見吳三桂歸順非詐，答應了吳三桂的請求。他命碩英郡王阿濟格、多羅郡王多鐸率勁旅八萬，分別從南水門、北水門、關中門進入關內，令吳三桂部任前鋒，係以白布為號。
4.滿兵來矣
大順軍看到攻堅一晝夜也沒能奪關，於是將作戰策略改為野戰，從角山到渤海投入全部兵力，布一字長蛇陣，擺成決戰的架勢。
多爾袞以吳三桂部為右翼迎戰，重兵則列陣於渤海濱大順軍陣尾薄弱處，等待時機。
大順軍不了解清軍的目的，於是按原計劃向吳軍緊逼。吳三桂因有清軍壓陣，頑強抵禦。當時，狂風揚沙，咫尺不見，雙方展開肉搏，大順軍不顧傷亡，把吳軍團團圍住，血戰至中午，雙方均已疲憊，損失嚴重。
多爾袞見勢，令阿濟格和多鐸各率兩萬精騎，乘風勢、揮白旗，對陣直衝大順軍，清軍如弦上之箭銳不可當。疲憊的大順軍見清軍驟至，猝不及防，陣腳漸亂，大順軍在一片"滿兵來矣"的驚呼聲中被衝過來的清軍壓向海邊，以致"死屍相枕"。
李自成立馬於高崗之上，突然看見一白旗軍衝破大順軍陣勢，正當他對這突如其來的變化感到不解時，一僧人跪在他的馬前告訴他清兵已到，請求他趕緊回避。李自成見無法挽回頹勢，急令餘部撤退。
清軍追李自成餘部至範家店，山海關一戰致使大順軍損失士兵數萬人，李自成一氣之下下令將吳襄處斬，率餘部於二十六日退回北京，後又棄京西撤。
清軍乘勢占領北京，取得全國政權。
李自成兵敗山海關之迷
李自成兵敗山海關之迷一直成為史學界研究的熱點。通過專家的不斷考證，基本上解開了李自成兵敗山海關之迷。
1. 對敵人軍情不了解
李自成沒有及時偵察山海關戰場的周邊敵情和動向。當十多萬清軍早已在兩天前到達山海關附近時，李自成卻還不知道這個至關重要的敵情。
2.軍事戰略
李自成在發動山海關之戰時完全沒有把清軍考慮進去，可見，身為最高統帥的李自成缺乏軍事戰略眼光。這是李自成大順軍注定失敗的根本原因之一。
3.武器裝備
駐守山海關的吳三桂軍隊有先進的守城火炮、很多火統，李自成的大順軍主要用的是武器刀和弓等冷兵器，僅有少量的攻城火炮。
4.軍事戰術
山海關之戰屬於城池攻堅戰範疇，李自成出動最精銳的部隊進攻據守堅城的吳三桂軍隊，消耗士兵大量的精力和能量。戰爭中，吳三桂軍隊占據了有利的地形進行堅守，吳三桂建立的第一道防線，李自成的大順軍經過兩天才攻破，從而為清軍趕來增援贏得了時間。此外，李自成在攻城方麵沒有進行重點突破，呈長蛇陣般的大順軍很容易被清軍集中優勢兵力從中間擊破，導致全軍大慘敗。
因此，李自成率領大順軍兵敗山海關可以說是曆史的必然。
5.參戰軍力對比懸殊
山海關之戰，清軍、吳三桂的聯合兵力明顯占優勢，李自成大順軍處劣勢。李自成共出兵十多萬人，而清軍和吳三桂聯軍一方，清軍出動十多萬人，每個人都具有很強的戰鬥力，並且善騎射，再加上吳三桂的五萬多人，清吳聯軍達到十六萬多人。