高迎祥、李自成、馬守應、張獻忠等率部進入豫西盧氏山區，這裏“崇山造天，牙距趾錯”，道路險阻，形勢非常險要。一些失業的流民，不顧朝廷禁令，入山開礦、伐木燒炭，為了對付官府的追逐驅趕，往往結幫，組建自己的武裝，當局稱之為礦盜。農民軍到達之後，當地礦徒們紛紛從軍。他們斬荊劈棘，由山間小路到達內鄉，經鄧州、淅川，進入湖廣的鄖陽、襄陽地區。連克鄖西、上津、房縣、保康諸縣，“直走空虛無人之地，其快捷若風雨之至”。明鄖陽巡撫蔣允儀束手無策，無奈上書請死自責。在起義軍的強大攻勢麵前，中原腹心地區亂成一團，四川、陝西、湖廣也紛紛告急。
崇禎七年(1634年)二月，明政府決定設立五省總督一職，全麵負責陝西、山西、四川、湖廣、河南五省軍務，專門對付農民軍，任用延綏巡撫陳奇瑜為兵部右侍郎兼都察院右僉都禦史，總督陝西、山西、河南、湖廣、四川軍務，視賊所向，隨方剿撫。這是明廷為鎮壓農民軍設立有權節製幾省文武官員的總督職務的開始。四月，下令將失守鄖西、上津諸縣的鄖陽巡撫蔣允儀撤職逮問，任命盧象升為都察院右僉都禦史，提督軍務兼撫治鄖陽等處地方。鄖陽巡撫轄區的範圍包括:湖廣的鄖陽(今湖北鄖縣)、荊州(今湖北江陵縣)、襄陽三府，河南的南陽府，陝西的漢中府以及商州(今陝西商縣)所屬商南、雒南等縣。盧象升奉命後，立即單騎啟行，兼程赴任。一場新的圍剿由此展開。
陳奇瑜受此重任，即率師進抵均州(今湖北均縣)，謀劃征剿事宜。馬上差官飛調各鎮總兵、副將、參將、遊擊等官入山合剿，並檄四巡撫參與會討。其部署是:陝西巡撫練國事駐兵商洛，遏製西北義軍;鄖陽撫治盧象升駐兵房縣、竹山、竹溪，遏製西部義軍;河南巡撫玄默駐兵盧氏，遏製東北義軍;湖廣巡撫唐暉駐兵南漳，遏製東南義軍。陳奇瑜會同盧象升督促總兵鄧
、副將柳國鎮、楊正芳及參將張天禮、賀人龍等，在湖廣鄖縣、上津、竹山、竹溪至陝西旬陽、平利一帶，自夏及秋，驅迫士兵分道入山，進行兩個多月血腥搜查，要求做到“無穴不搜”。農民軍受到了一定損失，翻山虎等12名首領被俘，農民軍戰士前後死者達13800餘人。陳奇瑜躊躇滿誌，得意之情溢於言表，馬上上奏朝廷，聲稱賊不日可平。
六月，李自成等部受到官軍的威逼向西進入陝西。陳奇瑜尾隨其後，兵力大約2萬人，在數量、裝備上都不及農民軍，遂在陝西漢水南部，利用車箱峽有利地形圍殲農民軍。
車箱峽位於興安州東南50裏，在今平利與安康縣的分界處，長40裏，形狀像狗脊骨，因而又名狗脊關。山高峻險，四麵絕壁，道路崎嶇難行，而且隻有一條通道。李自成部36000人進入車箱峽，遭到前後堵截。炮火相當猛烈，兩岸絕壁上麵不時往下扔石塊，發射弓箭，或縱火燒林，加以陰雨連綿長達40天之久，糧草俱缺，人饑馬乏，無法支撐，農民軍損失慘重，死亡過半。
此刻李自成沉著應敵，采納謀士顧君恩的建議，主動向陳奇瑜提出願意投降，回家種地，把軍中繳獲所得金銀財物集中起來，派人送往陳營，賄賂其軍中將領。官軍本來就貪生怕死，不敢同義軍打硬仗，得了賄賂以後更加力主招撫。陳奇瑜也認為義軍是在走投無路情況下來降，是真投降而不是假降，自以為大功告成，便決策招撫。他馬上報告朝廷，得到兵部尚書張鳳翼的支持。崇禎帝也信以為真，立即準允，陳奇瑜代表政府同義軍達成了招安協議:由陳奇瑜按起義軍戰士數目，發給免死票，並且負責遣返原籍安置，所過府縣由當地政府供應糧草，同時下令各部官軍派人護送，以免發生衝突。史料記載，當時義軍開報的受撫人數有3600多人。每100人編成一隊，在安撫官的護送下整隊而出。
八月十四日，李自成走出險境到達鳳翔，一夜之間，將50餘名安撫官全都捆綁起來，或殺、或割耳、或杖責、或捆綁擲之於道旁。其他各支農民軍，也重整旗鼓，分兵出擊，縱橫長驅，再顯威力，徹底粉碎了陳奇瑜的圍殲陰謀。陳奇瑜先將責任歸之於寶雞知縣李嘉彥，說他阻撓撫局，殺降激變;繼之又把責任推給陝西巡撫練國事。崇禎帝不了解詳情，又因這次招撫是自己批準的，先後下令逮捕了李嘉彥、練國事等人，命李喬接任陝西巡撫。而對陳奇瑜則不予追究。不久，給事中顧國寶和陝西巡按傅永淳等人上疏揭露陳奇瑜主撫之失，崇禎帝才將陳奇瑜革職拿問。李自成自此名聲大振，成為引人注意的人物。