戰鬥由午到晚，雖然闖王將士個個英勇，但城上守軍準備充分，滾木、檑石、火罐，應有盡有，且也是個個拚命，憑著堅固的城防一次次打退了義軍的進攻，尤其是一種叫做“懸樓”的東西使義軍傷亡慘重。這是一種一端固定在城牆上，另一端卻可以伸出城外的小型建築物，四麵蒙上濕牛皮防箭防駑，在內的士兵卻可以通過底部的開口向下投擲檑石、火罐，威力頗大。
闖王見占不到便宜，隻好鳴金收兵，明日再戰。隨後一連三日的猛攻，開封城防似有鬆動的跡象，但此時原在孟縣的副將陳永福率領兩千官兵沿著黃河北岸回防，在闖王進攻開封的第四天從北門進入到開封城。陳永福是一員百戰老將，開封有這一支生力軍的加入，城防複安。且據探馬回報，巡撫李仙風已離開洛陽，率領兩千人馬馳援開封。李自成不原就此放棄，仍下令猛攻，且對東來的李仙成風不甚在意，隻派出一千精兵在中牟大道上設伏攔截。
到了第七天，闖王在前沿督戰時，不慎被一支駑箭擊中左眼角，幸好離眼球尚有兩寸，經尚神仙敷藥醫治後尚無大礙，但經此一挫，也意識到開封急切難下，經和宋獻策、李岩等商議後，決定於當晚撒離開封，返回伏牛山。
經過七晝夜激戰，闖王的人員傷亡過萬，卻搖動不了開封城，闖王本人還掛了彩。淩鼎天暗地給這次戰役來了個總結，得出兩個敗因：一是失去來自城內的支持。闖王的軍隊在攻城時最常用的手法就是串連城內居民，來個裏應外合，沒有饑民做內應，闖王的威力大減；二是進攻手段單調，缺乏強力的進攻利器。淩鼎天已通過李岩向闖王提出了增設火器營的建議。
闖王的將士們一肚子悶氣，在回伏牛山途中將所經過的小州小縣都順手給滅了。河南巡撫李仙風果然不敢直趨開封，在回到鄭州時停了下來，觀望不前。李自成懶得理他，直接繞過徑往西南方的伏牛山行進。沿途不斷有饑民要求加入，闖王也樂得擴充人馬，在這支隊伍回到伏牛山老營時，人數已達到五萬。