孫傳庭大敗汝州後，和高傑渡過黃河，由山西繞行到潼關，力圖在潼關固守。李自成帶領的農民軍很快收複了諸州，接著就向潼關進軍。對官軍來說，孫傳庭在汝州的大敗就像一場賭博一樣，已將老本輸了個精光。這是明廷對付農民軍的最後一支王牌軍，這支王牌軍的大敗就為明廷敲響了喪鍾。孫傳庭的精銳損失殆盡，他不得不收了一些逃散敗卒回守潼關。李自成在汝州大敗孫傳庭後，便按照自己的既定策略，立即向潼關進軍。
李自成命“一隻虎”李過作為前鋒，率輕騎兵追殺官軍，逼近潼關，自己則率領劉宗敏等部兵力約數十萬尾隨而至。同時，李自成命袁宗第、劉體純等率兵十萬為偏師，自南陽向內鄉、淅川，從而攻取陝西商州，從另一方向的另一條道進入陝西。
李過率前鋒疾進，以迅雷不及掩耳之勢攻克了近臨潼關的一個州縣。城內官員早已四處逃散，潼關以東的各州縣城基本唱了空城計。農民軍幾乎不費任何力量就占領了這些州縣。隨後，李過馬不停蹄地乘勝追擊官兵，逼向潼關，奪取了孫傳庭的督師大旗，李自成督諸部大舉攻克潼關。孫傳庭在激戰中負傷戰死。
孫傳庭戰敗而死，明廷已拿不出任何可與李自成較量的官軍。潼關一破，通往西安的大道已被打開。李自成隨後便以破竹之勢向西安挺進。李自成的大軍由潼關前驅西進，接連攻克華陰、華州、渭南、臨潼諸州縣，逼臨西安。李自成又以迅雷不及掩耳之勢攻下了西安。
李自成在陝西一帶的進展基本上是順利的。雖然有時也曾遇到較頑強的抵抗，但官軍守將大都是出於不願投降的緣故，表明自己忠於明廷，而不是出於對客觀形勢的分析，因而很快都失敗了。因為李自成的兵力如今是勢不可擋，所向披靡。官軍據守孤城拒降，一天兩天尚可，怎能長期堅持呢？因為力量對比懸殊，官軍實在太弱了，而外邊再也沒有可以救援的軍隊，頑抗或投降到頭來都是以失敗告終。
在這種形勢下，李自成接受了謀士們的建議，決定正式建國。這就可以使自己的政權更加正規化，同時也可以進一步擴大自己的影響，為將來奪取全國政權奠定堅實的基礎。
1644年正月初一，李自成在西安正式定國號為“大順”，年號“永昌”，以這一年為永昌元年，李自成稱順王，仍沒有正式稱皇帝。為了進一步規範農民政權，李自成仿照明朝，更定官製，改革軍製，按軍功授爵。在政府增設內閣大學士、弘文館等官職。在地方行政權方麵，改省為州，分天下為十二州，在全國統一後實行。為加強政權建設，進一步搜羅人才。在西安開科取士，所有中試者都被授以府、州、縣官。在經濟方麵，大順政權堅持“三年不征”，沒收官僚貪汙所得的錢財，用以充作軍費及其他費用。
李自成建立大順國，標誌著農民戰爭進入了徹底推翻明朝統治的關鍵時期。