多尔衮统率的清军于六月十日晚驻营距关城十里，十一日晨进至离关城仅二里的威远台观战。经过几天的使者往返和亲身考察，多尔衮对吴三桂的处境和降清诚意已洞然于心。
吴三桂到清军大营后，没有耽搁，立即觐见多尔衮。多尔衮也没有摆什么架子，当即赐坐赐茶，以上宾之礼相待。洪承畴则陪坐在一旁，淡淡的看着吴三桂一行。
多尔衮道：“你们要为故主复仇，此乃大义，本王特领兵前来成人之美。虽昔日我们两国为敌，那也是先帝之时了。如今不同，平西伯既然前来，我们已成一家。现我大清军进关，必然摒弃以前的做法，若有人敢肆虐百姓，定处死。你们当晓谕汉人百姓，不要惊慌。”
吴三桂眼中闪过一丝挣扎，拱手道：“若得摄政王如此承诺，我等再无后顾之忧，但愿摄政王不要食言。”
多尔衮眼中厉芒一闪而过，温言道：“此事平西伯大可放心，有本王约束，无人敢犯！”洪承畴也在一边道：“平西伯无须担心，摄政王雄才大略，必会以天下百姓为重，成就一代贤主。”
吴三桂心中一动，多尔衮这是要夺位的前奏啊！想想也是，如今多尔衮掌握清廷大权，无人敢逆，又有洪承畴等这般能人谋士相助，要夺帝位不费吹灰之力。不过这些都与他无关，只要交好多尔衮，管他当不当皇帝呢。当即道：“既如此，臣并无他话！一切但凭摄政王调度。”
见吴三桂正式称臣，多尔衮大喜道：“好！爽快，只要平西伯忠心与大清，本王必不吝封赏。吴三桂听封！”
吴三桂连忙跪下道：“微臣在。”
“本王代表大清封你为平西侯，仍然统领本部兵马，待我大军入关，另有封赏！”
“谢主隆恩。”吴三桂立即马屁送上。
多尔衮哈哈大笑，接着又吩咐吴三桂道：“你等会去后，可命你部兵马以白布系肩为号。不然，你与李逆兵同系汉人，以何为辨？恐致误杀。”
说完，让吴三桂立即回关准备接应，同时下令清军从南水门、北水门、关中门三路进关。
清兵进关后，见大顺军从北山至海边排列成一字长蛇阵，多尔衮即令清军沿近海处鳞次布列，吴三桂军排列于清军的右边，采取重点突破战术。
六月十三日，大顺军与吴军激战三天后，双方已是精疲力竭。吴军几次打退了已经冲上城墙的大顺军士兵，而自己也是损失惨重，摇摇欲坠。
大顺军正要再整旗鼓，打算一举攻下山海关城，突然从对面各个关城处冲出大量骑兵，这些骑兵衣甲鲜明，阵列整齐，杀气腾腾。而原本交战的吴军士兵此时也开出城来，列于北边。
阵前的刘宗敏一惊，立即意识到不妙，这部骑兵来者不善，根本不是吴三桂的兵马，而且看起来战斗力极为强横，吴军根本没法比。
稍一思量，刘宗敏便明白了这大队的骑兵恐怕是来自关外的满清八旗！不敢怠慢，立即回营，飞报李自成。
听到刘宗敏的消息，李自成也是大吃一惊。虽然大顺军与清军未曾正式对阵过，但这些年整个大明朝都生活在满清八旗的巨大阴影下。所谓人过留名，他早已对八旗军的战斗力和辉煌战绩忌惮不已，本想统一中原后再腾出力量对抗满清，没想到今日却提前碰面了。
李自成脸上阴沉不定，若是在几天前，他虽然谨慎，但也不惧任何敌人。但经过几天的激烈鏖战，麾下士兵都已经疲惫不堪，弹药也消耗巨大，兵力更是损失了一万多人。本来八万大军只有六万多人了。但清军是生力军，养精蓄锐已久，看这军阵规模兵力比自己还要多，这仗便有些悬乎了。
但无论如何，此时也不能退缩，以他的精明，如何看不出现在双方根本没有和解的余地，只能一战。而且清军有备而来，他不相信多尔衮只是帮帮吴三桂便完了，一定还有别的图谋，说不定要和大顺军全面开战，因此这一次的战斗便显得尤为重要，这一战若败，则大顺军会丧失主动权。
此战绝对不能败！李自成定下心来，喊道：“全体将士注意，吴三桂已经投降满人，甘做汉奸走狗！现在正勾结满人对付我军，一旦满人入关将残害我汉人百姓。拿出你们的勇气，决不能让鞑子走狗入关！”
“誓死保卫大顺！”大顺军的士兵虽然已经是强弩之末，但此时受到李自成的鼓动，像是打了鸡血似的纷纷吼道。
“列阵迎敌！炮队准备！”刘宗敏吼道。
很快，已经退出战斗的大顺军炮兵纷纷进入了战斗位置。其他步兵部队也纷纷列好阵势，等待敌人的进攻。
大顺军这边忙着列阵迎敌，清军这边也在列阵，准备冲锋。多尔衮见大顺军绝大多是都是步兵，并未让火器军出马，而是命令多铎和阿济格率领左右两路约全部五万骑兵，打算以骑兵的速度优势，一举冲破大顺军防线，使大顺军火器优势发挥不出来。
大顺军刚列好阵势，只听见对面“呜呜”的号角声响，多尔衮一声令下，清军骑兵开始了集团冲锋。一时间，人马呼啸，万马奔腾，飞矢如蝗。
而大顺军的火炮也开始了怒吼，一排排的炮弹越过千米的距离，准确的落入清军的大队中，发出巨大的声响。大顺军的火炮大部分发射实心弹，一部分是开花弹，但不论哪种炮弹，对于密集的骑兵都是噩梦。
一排几十发炮弹落到密集的人群中，顿时掀翻了数百名骑兵，但对于数万骑兵来说，这根本无法影响大局，好比一个湖泊投入几块石头一样，翻不起浪花。
对付大规模的骑兵，必须集中大量的火炮火枪，以密集的火力大范围的覆盖才能形成有效打击，大范围的消灭敌人。在这方面，大顺军的战术和经验比新军差的不是一点半点。加上李自成事先没有对清军有所准备，因此火炮不足的劣势充分体现了出来。
饶是如此，火炮的威力也不是盖的，仅仅三轮炮击，已经夺走了清军近千士兵的生命，这对于兵员缺乏的清军来说也是一个不大不小的打击。
多尔衮立马一个小山岗上，密切的注视着战场形势，眼中精光闪烁，丝毫没有因为这些伤亡而影响心态，带兵多年的他已经看出，大顺军的火炮虽然威力强大，实际威胁并没有多大。而且大队骑兵已经冲到敌军面前不到三百米的地方了！
只要再顶住一轮火炮，骑兵就能冲垮大顺军防线，一举击溃敌军。多尔衮是这样想的，领兵的多铎和阿济格也是这样想的。两人也根本不为大顺军火炮所动，而是冷静的盯着越来越近的大顺军阵。
大顺军火炮第三轮齐射后，立即开始后撤。刘宗敏冷冷的盯着气势如虹的清军骑兵，三百米，二百米。“火器军，射击！”
一声令下，大顺军阵前的数万火枪兵开始了疯狂的射击。密集的枪声响起，火枪队的排射开始发挥出巨大的杀伤力，成片成片的清军骑兵像是割麦子似的纷纷跌倒，混合着战马的悲鸣和士兵的惨叫。无论多尔衮再怎么淡定，也不可能视若无睹，不禁对李自成恨得咬牙切齿。
仅仅一个照面，骁勇无敌的八旗铁骑就损失惨重，这让后阵的李自成也不禁松了口气。但仅凭短短的这几次排射，显然无法阻挡清军的步伐。无数骑兵跨过同伴的尸体，悍不畏死的继续冲了过来。
山海关一带因为靠海，常年疾风大浪，但现在是夏天，南风劲吹，对于冲锋的骑兵影响不大，却对用火器的大顺军造成了不小的麻烦，那就是火枪的准度受到影响，威力无形中被削弱了不少。
大顺军之前的战斗除了个别地方受到阻碍外，一贯的都是打顺风仗，对付一般明军根本没有像样的抵抗，更不用说面对大规模的骑兵作战了。而清军骑兵在仅仅遭受了两轮火枪齐射后，便进入了弓箭射程，一时间纷纷张弓搭箭，飞矢如蝗。
密集的箭雨带着破空的尖啸落入大顺军阵营中，激起了一朵朵的血花。眼见形势不对，刘宗敏当机立断，连忙下令火枪军撤出战斗，大顺军步骑兵开始冲锋。就这样一个小小的变阵，清军与大顺军的距离又离近了一步，双方已经能够看清对方士兵的面部了。
大顺军的一万骑兵在得令后，也呼啸着冲了出去，不过几个呼吸，便与清军骑兵冲撞在一起，宛如两股洪流激荡，冲起无边巨浪。短短一分钟内，双方便有无数人马被砍翻在地。大队人马的骑兵战冲击力无疑是可怕的，带来的巨大动能瞬间可以冲垮一切障碍。
见骑兵已经与清军短兵相接，大顺军步兵也呐喊着冲入战场，与清军展开了厮杀。多尔衮见状，立即命令吴三桂部加入战斗，冲击大顺军左翼军阵。
一时间，双方近二十万大军在几公里的战线上展开了大规模的疯狂厮杀，每一秒都有无数人被砍倒。除了李自成的一万亲军外，大顺军剩余的六万步骑兵几乎是全部投入了战斗，而清军在得到吴军的配合后，投入战斗的部队已达十万，大大超出了大顺军的全员兵力，战斗虽然激烈，但很快便分出上下。
大顺军虽拼死抵抗，但强弱易形，兵员同吴三桂军已鏖战一昼夜，面对以逸待劳的清军很快就被击败，阵容大乱，若不是刘宗敏誓死冲在前方，早已溃败，饶是如此，他也负伤多处，鲜血染红了战袍，仿佛变成了一个血人。