李自成其实还是想要争取到吴三桂，携明朝太子朱慈烺和吴襄随军同行，吴三桂料不能敌，便派副将郭云龙、杨坤、孙文焕向多尔衮求援。
清军在翁后（在今辽宁阜新境）遇吴三桂使者，遂改道从连山（在今葫芦岛市境）、宁远一线日夜兼程，疾趋山海关。
清兵自四月初九出发，四月二十日，清兵抵连山（今葫芦岛市连山区），吴三桂一再催兵，清兵知李自成军迫近山海关，日夜急行，一日夜疾行二百余里，共行军十三日。
李自成对清军情况不明，行动迟缓，四月二十一日才抵达山海关下，在石河西岸与吴三桂部成对峙之势。
同日，李自成的大顺军与吴三桂于一片石、西罗城进行恶战，刚开战吴军小胜于西罗城，接着李自成军猛攻东罗、北翼二城。
此时的李自成还不知道清军已经到来，在山海关外十五里处一线集结。
李自成抵关当日，向吴三桂发出逼降通牒，遭拒绝后，一面令唐通、白广恩部近二万人从一片石（今辽宁绥中九门口）出边立营，断吴三桂退路，一面以主力六万分别对西罗、北翼和东罗城猛攻。
山海关可是有着大明的火炮，李自成的大军攻城的时候损失巨大，哪怕有着从大明京师抢到的几千燧发枪，能熟练使用的人并不多，大顺军未能进据罗城。
二十一日夜，唐通部在一片石被清军击败，余众退入关内。经一日激战，多尔衮已知大顺军虚实，遂采用以逸待劳、后发制人的慎战之策，欲待大顺军与吴三桂部连战疲惫时，突出奇兵，一举取胜。
顾临渊在李自成和吴三桂对战的时候，就率兵攻入廊坊，准备拿下京师。
李自成拷问出来的银两存放位置也打探清楚，只需要攻入京师就可以拿到海量的白银。
现在驻守京师的大顺将领是牛金星，李自成的十万大军在山海关，现在京师攻打也是最容易的，尤其是榴弹炮还有迫击炮，攻城就毫无悬念。
四月二十二日清晨，清军进至离山海关城仅二里，吴三桂见情势危急，率轻骑寥寥数员冲出重围、飞奔至关城东二里的威远堡清军营垒，跪降于多尔衮。
多尔衮见吴三桂归顺非诈，接受吴三桂的请求，多尔衮令吴三桂按满洲习俗剃头，许诺将皇太极女建宁公主嫁给吴子吴应熊。
并偕和硕英郡王阿济格、多罗郡王多铎率劲旅八万，分别从南水门、北水门、关中门进入关内，令吴三桂部系以白布为号任前锋。
顾临渊在当日率骑兵第一旅进攻京师，由于只有一万多人，顾临渊并没有分兵，而是直接率兵炮轰西直门。
对于李自成的军队，顾临渊看不上，也就不想俘虏，仅仅不到一个时辰，西直门已经丢失，顾临渊的大军开始入城。
入城的时候，顾临渊士兵手中的明中式步枪发挥了极大的威力，骑兵以班组为单位，分兵出击。
半日时间京师外城已经全部占领，牛金星在西直门经过炮击的第一时间就上城楼观察，好巧不巧，非要在城门上，一发迫击炮直接带走了李自成留守京师的最高统帅。
牛金星的死亡，也标志着京师守城士兵迅速崩溃，这也是为何顾临渊的士兵仅仅半天时间就可以占据京师外城的原因之一，还有火器的杀伤力也是敌人迅速崩溃的原因。
此时的李自成还不知道刚刚夺取的京师还没多久，就回到了顾临渊的手上。
离京之前，李自成就在防范顾临渊，留下了士兵李自成以为能防范住一些别有用心之人，加之李自成没有自己的情报网，并不知道顾临渊的大军已经开拔。
更加不知道顾临渊手中还有榴弹炮这种超越常规的大杀器，大明的火炮和榴弹炮根本无法相提并论，一个是实心弹，一个是开花弹，炸药的威能更甚。
顾临渊的大军进入京师后，俘虏了七万多的李自成的士兵，剩下的十几万都逃了，毕竟这么多人，顾临渊只带了一个骑兵旅，抓不住这么多人。
七万多人都被赶到了一块空着的大场地，顾临渊看到后，眉头皱起，这能算军队？
一身衣服破破烂烂，身形消瘦，至于被缴获的武器，长刀是有不少，里面竟然还有许多门板、耕地用的锄头。
顾临渊没法想明白，就是这些杂军，一路杀到了京师，帮助李自成夺了天下。
这也是顾临渊错怪了李自成，五十万大军攻打京师的时候，看着阵势是唬人，但是真正有战斗力的还是其专属的精锐士兵，这次攻打吴三桂，李自成带走了近半的精锐。
剩下的也在西直门被攻破后，有远见的士兵已经开始逃离了，剩下的就是鱼龙混杂的流亡百姓组成的军队。
再加上海州现在海贸利益巨大，顾临渊的军队都是经过训练的精锐，每日都是一日三餐，李自成的军队自然是无法比拟。
顾临渊没有时间去甄别这群俘虏，而是通知还在京城的百姓对这些人辨认，有人做了恶事，直接处决，没有参与京师作恶的，顾临渊让人放回。
这是一个巨大的工程，顾临渊留下两个团的骑兵守护秩序，剩下的包围皇宫。
李自成拷官得到的银两也被士兵找到，顾临渊毫不客气的收下了这海量的财富，可以说这些银两可以满足顾临渊三年大规模的建设资金需求。
有了这几千万两白银，折算成货币，足有六七亿，不用俘虏都可以满足山东境内的火车和水泥路的建设，并且可以通到京师，还有剩余。
现在顾临渊的十一万士兵已经不够用了，既然要争夺这天下，顾临渊要常备百万大军。
有了这么多的钱财，扩军也可以，当即顾临渊书信给奚怀之，让其再次扩招十万士兵。
而此时的李自成也即将面临着自入驻京师后的最大危机。