事實上也確實象李自成想的那樣，對於潼關的堅固，多鐸等人從洪承疇那裏也了解了不少，但是他所不知道的是，當年洪承疇見過的潼關遠遠抵不上麵前的這個雄關，遠遠望去，高聳入雲，而爬城梯居然都夠不著。
在攻城戰中，爬城梯固然是一個較好的器械，但是城牆搞好了，爬城梯卻也不能跟著高，否則左右搖晃，別說殺敵了，就是自己爬了都感覺害怕，清軍是善射，隻可惜的城牆太高，就算能射的上去，也給對方造成的損失最小。
而對方就不同了，居高臨下，手中的石頭隨便砸一下，都能把你的腦袋砸個坑下去，弓弦稍微一動，利箭瞬間就能射穿你的咽喉，讓你死於非命。不對稱的戰爭就這樣爆發了，一天下來，多鐸非常惱怒的發現自己的手下居然死了五千多人。要是在這樣下去，就算自己有再多的軍隊也不能這麼消耗的。
而機會也是人創造的，多鐸一麵派人運老紅衣大炮，一麵與敵示弱，每日進攻都會丟下幾百屍體，然後撤退。
看著多鐸在潼關下吃癟，連日來被清軍追著大的李自成心裏也就高興起來，加上李無庸在關外鬧了一番的消息傳來，李自成以為決戰的時刻到了。
四月七日，李自成打開潼關大門，列陣於山下，而多鐸見狀，一麵令大軍全部出動，而暗地裏命前鋒統領努山、鄂碩，率領騎兵五千人從側後包抄。正麵大軍在護軍統領圖賴的帶領下，向大順軍發起了瘋狂進攻，打的大順軍節節後退。而努山趁陣地上狂風大作的機會，率領騎兵朝李自成的中軍衝去，大順軍一時大亂，死傷者不計其數，李自成也是在劉宗敏拚死保護下才進了潼關。
是夜，李自成點集兵馬，令大將劉芳亮率領騎兵三千襲營，為對方洪承疇看破，三千騎兵死傷過半，大將劉芳亮也為鏊拜砍傷左臂，狼狽而回。
初八，李自成身著黃金甲，統帥老營步兵三萬，親自督戰，而多鐸采用洪承疇疲兵之策，待到正午時分，大順軍疲憊不堪，饑渴難忍的時候，突然率大軍衝出，李自成大敗而歸。
初九、初十，不甘失敗的李自成再次統帥大軍與多鐸決戰，但都是以失敗而告終，而這個時候，多鐸派人運來的紅衣大炮也運到了潼關城下，勝利的天平開始向清軍轉移。
雖然大順軍也在潼關下，鑿重壕，立堅壁，但是都為紅衣大炮所破，損失慘重。
十二日，多鐸親自上陣，先用紅衣大炮猛轟大順軍陣地，然後大舉進攻，相繼進入大順軍陣地，雖然李自成也派騎兵繞到清軍背後，但是都被洪承疇領軍擊退。
而山西的阿濟格從保德渡過黃河，進入陝北，圍榆林，占米脂，兵鋒朝西安推進。李自成麵臨清軍兩路夾擊，不得已退出了西安。
十五日，清軍統領尼堪率領大軍進入潼關，守將馬文堯率領手下七千人投降。潼關的失敗標誌了李自成的王圖霸業即將走上沒路。