四月二十三日辰时（上午8点）以前，吴三桂军渐难支撑，据守北翼城的一支吴三桂军向大顺军投降，多尔衮在欢喜岭的威远台上观战，下令清军从南水门、北水门、关中门三路进关。
李自成率领的大顺军因攻坚一昼夜未能夺关，乃改取野战，自角山至渤海投入全部兵力，布一字长蛇阵，成决战架势。
多尔衮以吴三桂部为右翼迎战，重兵则鳞次列阵于渤海滨大顺军阵尾薄弱处，待机出击，并告诫各部不得急进。
大顺军不明清军意图，仍按原计划向吴三桂军紧逼，令旗左右挥动，来回冲杀。吴三桂因有清军压阵，顽强抵御。
此时大风突起，扬尘蔽天，不利于不熟悉山海关地理的大顺军，双方展开肉搏，大顺军不顾伤亡，把吴三桂部团团围住，血战至中午，双方均已疲惫，损失甚众。
多尔衮见势，急令阿济格、多铎各率2万精骑，乘风势、挥白旗，对阵直冲大顺军。万马奔腾，飞矢如蝗，大风渐止，疲惫的大顺军见清军骤至，猝不及防，阵脚渐乱，伤亡惨重。
未尾申时初（15点后），李自成的大顺军溃败，刘宗敏中箭伤，大顺军死者数万，至此，李自成的大军败局已定。
从京师逃出来的守卫军也派人通知到了李自成，李自成听后脑袋一阵眩晕。
京师丢失对于李自成来说简直是惊天霹雳，李自成所有的家产还有大部分的族人都在京师，这一下子双重打击，李自成差点没扛住。
“顾临渊，你害我！此仇不报，誓不为人！”李自成怒吼着。
此时清军追兵将近，李自成急令余部且战且向永平方向撤退，当清军追至范家店，李自成杀吴襄以泄忿，并将他的首级悬挂在高竿上示众。
最后率领残兵西安前去，如果顾临渊没有占据京城，此时的李自成应该在京城仓促登基，并且诛杀吴三桂在京师所有的亲人，此刻只能往关内大本营西安。
多尔衮对李自成逃亡西安的路线有些疑惑，京师可是李自成攻下，里面还有其家眷和财产，士兵也是有不少，为何不去京师。
直到多尔衮的探子来报，京师在李自成和吴三桂大战的时候已经被大明的镇安侯拿下。
多尔衮听到顾临渊的名字后神情一怔，再听到其已经拿下京师后，急忙让军队停止追击李自成，率兵退回了山海关。
多尔衮对于顾临渊的忌惮，那是刻在骨子里，这次大军出动，阿济格也在其中，虽然断了一只手，但是仍然来到了前线。
可以说，鞑靼人在大明手中吃亏还远比不上顾临渊造成的伤害，十五万大军沉沦，都是因为顾临渊，在听到顾临渊占据京师的第一时间，立即停止前行。
多尔衮的谨慎没有问题，如果此时多尔衮直接率兵进攻京师可能会给顾临渊造成麻烦，现在的顾临渊在整备京师，内城还有皇宫等还未彻底拿下。
这时候攻城必然会对顾临渊造成极大影响，但也正是这份谨慎，给了顾临渊足够的时间，等到多尔衮情报探查出来后，顾临渊的步兵旅已经到了德州，可以随时支援京师。