三月十六日，崇禎帝召見群臣，商討對策。人人默然無語，君臣隻有相對大哭而已。昌平失守的消息傳到時，君臣大驚失色。
十七日，農民軍圍攻北京城。城防已從根本上失去了抵禦的能力。崇禎帝隻是“仰天長號，繞殿環走，拊胸頓足，大呼：‘內外諸臣誤我！誤我！’”
十八日夜間，大順軍架飛梯攻西直、平則、德勝諸門。太監曹化淳開彰義門，農民軍一擁而入。太監張殷勸崇禎帝隻要投降便無事，被崇禎帝一劍殺死。此時的崇禎帝已是精疲力竭，感情從憤恨、失望轉向了瘋狂，他把周皇後和袁妃叫來，連呼左右進酒，一口氣飲了幾十杯。他不能看著他的愛妃陷入敵手，於是揮劍將袁妃砍死。皇後急赴坤寧宮自縊。長平公主在一旁痛哭不已，崇禎帝悲歎道：“汝為何生我家！”一劍砍去，公主揮臂遮擋，被砍斷右臂，昏倒在地。接著又殺了幼女昭仁公主及幾個嬪妃。但他越絕望，求生的本能則越強烈。於是，他換上了便服，準備出城。他混在太監中出東華門，至朝陽門，假言王太監奉命出城，但守門的人請天亮時驗明再出。太監奪門又不成，便忙派人到負責守城的戚國公朱純臣家，朱的家人說朱赴宴未歸。崇禎帝又趕到安定門，門閘實在是太沉重了，怎麼也無法打開。求生的路被徹底截斷了。
十九日，天剛破曉，太監王相堯開宣威門投降，大順軍將領劉宗敏的軍隊浩浩蕩蕩開入城中，守衛正陽門的兵部尚書張縉彥、朝陽門的朱純臣也先後開門迎降，北京內城被攻陷。崇禎帝得知這個消息，親自在前殿鳴鍾召集百官，可是鍾聲再響也沒召來一人。於是，他與太監王承恩登上了煤山壽皇亭，這裏曾是崇禎帝檢閱內操之處，可如今卻成了他要去麵見列祖列宗的地方。山窮水盡的崇禎帝卸下皇袍，與王承恩相對而縊，享年35歲。
後人根據發現此事的太監傳聞，得知崇禎之死的細節：他披散的頭發覆蓋在臉上，身穿白綿綢夾衣，藍紗道袍，下身穿白綿綢褲，一隻腳鞋襪已脫落，另一隻腳穿著綾襪和紅方複底鞋。據說他的衣帶上有親筆血書，據馮夢龍《甲申紀聞》記載，血書這樣寫道：“朕在位十有七年，薄德匪躬，上邀天罪，至陷內地三次，逆賊直逼京師，諸臣誤朕也。朕無麵目見祖宗於地下，以發覆麵而死，任賊分裂朕屍，勿傷我百姓一人。”
兩人的屍體一直到二十二日才被發現。太監們用門板抬下，與周皇後屍體一起放在東華門外茶庵的蘆席棚內。之後不久，太監奉命買了兩口柳木棺材，以土塊當枕頭，安放帝後屍體，旁邊有兩個和尚念經，四五個太監守衛。昔日的大臣中前往哭臨的不過二三十人，那些往日信誓旦旦效忠皇上的大臣，如內閣大學士魏藻德、陳演之流，此時搖身一變投靠了大順，對帝後的靈柩根本不屑一顧。在這點上他們反不如李自成。李自成作為反叛勢力的代表，卻能冷靜地遵循傳統禮儀、人情世故，下令改殯帝後，為崇禎的棺材刷上紅漆，為周皇後的棺材刷上黑漆，並為崇禎換上翼善冠、袞玉及滲金靴，為周皇後也換上袍帶。李自成自己還到祭壇，向帝後梓宮垂淚四拜。四月初三日發引，初四日草草掩埋於田貴妃墳內。
與這種冷清草率的葬禮形成強烈反差的是，那些投降的明朝大臣們正忙於向李自成“勸進”：盡快登上新皇帝的寶座。翰林院庶吉士周鍾，一麵與魏學濂等聯名向李自成上疏“請葬先帝”，一麵按照大順丞相牛金星的意思寫了一篇《士見危致命論》，為他們改換門庭張目，牛金星稱讚不已，周鍾沾沾自喜，逢人便誇“牛老師知遇”，儼然牛丞相的高第門生。他還寫了一篇勸進表，稱頌李自成“比堯舜更多武功，較湯武尤無慚德”，貶損朱由檢“獨夫授首，四海歸心”。一時間傳為士林之羞。魏學濂還要“搶頭功”，聲稱這篇文章出於他的手筆，周鍾“想不到此”。對於這兩人的表演，馮夢龍不勝感慨：“噫，詞林省闥天子侍從，親信之臣，作此逆天喪心語，而猶洋洋得意，自詡佐命元勳。讀聖賢書所學何事？尚何麵目偷息天地之間耶？”