到了1644年三月，李自成的农民起义军已经已经逼近京畿。崇祯加封吴三桂为平西伯，令其率军进京勤王。吴三桂一路上军民合一，浩浩荡荡而来，但他还没有北京城，崇祯就已经自杀了。
吴三桂赶紧退回了山海关。
占领北京的李自成，命令明朝降将唐通带着吴襄的书信前去招降吴三桂。吴三桂权衡利弊之后，还是决定投降。吴三桂把山海关的驻防交给了唐通，自己带着大队人马朝北京方向而来。但在路上，吴三桂收到了北京城里的消息。一说是吴三桂的爱妾陈圆圆被刘宗敏掠去，一说吴襄遭到了烤饷。得到消息的吴三桂对李自成产生了极大的怀疑。
吴三桂迅速带领部队，掉头对山海关的唐通发起了进攻。唐通猝不及防，山海关被吴三桂重新占领。得到消息的李自成，决定发兵征讨吴三桂。
吴三桂见农民军主力出动，自己不能敌，就派人致书多尔衮，请求救援。
收到求援信的多尔衮，得知了大致情况，但心中也多有怀疑。吴三桂连续派遣使者，多达八次之多。多尔衮信与不信，都不可能丢掉这次机会，遂领兵十四万骑，朝山海关而来。
山海关
三月二十一日，李自成的军队已经抵达山海关之下。在最后通牒被吴三桂拒绝之后，李自成开始攻城。李自成派遣唐通率两万人越过山海关，从关外的一片石头发起进攻。而大将刘宗敏率主力6万余人从山海关正面进攻。这样的阵势其实不错，前后夹击，让吴三桂陷入两面作战，同时也可以避免吴三桂逃跑。
唐通确实运气很差，他到了一片石头，没多久，多尔衮的十四万铁骑到了。多尔衮也想试试农民军到底有几斤几两，就对唐通发起了进攻。清军如秋风扫落叶般，将唐通轻松打发。
李自成在正面对山海关发动了攻击，双方战斗十分激烈，到了晚上也不停歇，持续夜战。二十二日天一亮，吴三桂飞奔到多尔衮的帐下，剃发，俯首投降。对于吴三桂的投降，多尔衮很是看重，以白马祭天，歃血斩衣，折箭为誓。多尔衮对吴三桂犒劳有加，许诺将皇太极女建宁公主嫁给吴子吴应熊。
在投降之后，多尔衮让吴三桂密令军士以白布系在肩上，没有白布的就用裹脚布代替，以区分农民军。
多尔衮以自己两位亲兄弟阿济格和多铎为左右两翼，与自己率中军主力一同入山海关。这是满清自起于黑山白水之间起兵以来，第一次跨过这道天下雄关。
山海关大战作战经过示意图
多尔衮入关之后，按兵不动，一则静待时机，二则还要再观察下吴三桂的举动。睿亲王的名号果真名不虚传。
多尔衮令吴三桂自率五万军队出城与李自成大军厮杀。双方的激战从清晨开始，一直持续到中午。吴三桂军因为有了底气，战斗力颇强，直到中午时分才显露出疲态。这个时候，多尔衮一声令下，左右两翼两万骑兵蜂拥而出。此时的多尔衮仍然留了一手，主力依旧未动。即便这样，农民军仍然不能抵挡，李自成见势不妙，骑马夺路而逃，满清骑兵一路追杀了四十里。
吴三桂在战争的当晚，就被封为平西王。多尔衮还立即拨给吴三桂一万人马，让其带兵继续追击农民军。这一万人马一方面是加强吴三桂的实力，一方面也是随时监视着吴三桂的一举一动。
逃回北京的李自成，在北京匆匆称帝，于四月三十日匆匆逃离北京。吴三桂在追击李自成的时候，获得了崇祯的太子朱慈烺，很多人都以为会立朱慈烺为帝。而多尔衮一道命令来，让吴三桂不得入北京城，继续追击李自成。
五月二日，清军入北京城。
随后，多尔衮把顺治小皇帝迎到北京城，定都北京。
