吴三桂做的第二件事就是派快马向北京给父亲送去一信，宣布断绝父子关系，其文曰：不肖男三桂泣血百拜，上父亲大人膝下：儿以父荫，熟闻义训，得待罪戎行，日夜励志，冀得一当以酬圣眷。属边警方急，宁远巨镇为国门户，沦陷几荆儿方力图恢复，以为李贼猖獗，不久便当扑灭，恐往复道路，两失事机，故暂羁时日。不意我国无人，望风而靡。吾父督理御营，势非小弱，巍巍百雉，何致一、二日内便已失坠？使儿卷甲赴关，事己后期，可悲可恨！
侧闻圣主晏驾，臣民戮辱，不胜眦裂！犹忆吾父素负忠义，大势虽去，犹当奋椎一击，誓不俱生。不则刎颈阙下，以殉国难，使儿素绱号恸，仗甲复仇；不济则以死继之，岂非忠孝媲美乎！何乃隐忍偷生，甘心非义，既无孝宽御寇之才，复愧平原骂贼之勇。夫元直荏苒，为母罪人；王陵、赵苞二公，并著英烈。我父唶宿将，矫矫王臣，反愧巾帼女子。父既不能为忠臣，儿亦安能为孝子乎？儿与父诀，请自今日。父不早图，贼虽置父鼎俎之旁以诱三桂不顾也。男三桂再百拜。
四月九日李自成得到他的使者处死的消息，十分震惊，转而大怒，余怒未息，他感到事态严重，便责备刘宗敏不该拷掠吴襄，为了补救失误，悄悄地把他从狱中放出来，还宴请他，厚加抚”，以示笼络。但为时已晚，连回旋的余地也没有了。这时，前方又传来去招降吴三桂的唐通被吴三桂杀得大败的消息。
李自成别无选择，招降不成，只有兴兵致讨。然而李自成决策出师山海关，遭到他的几位重要谋臣将领的反对。牛金星主张是：“吴三桂兴兵复仇，边报甚急，国不可一日无君。择吉已定，官民仰望登极。主上不必兴师，招抚三桂，许以父子封侯，仍以大国封明太子，奉明祭祀，世世朝贡，与国咸休，则一统之基可成，干戈之乱可息矣。”力主政治解决，不宜派兵攻打。自成看了他的奏疏，很生气，拒绝了他的劝告。
牛金星又劝李自成：“我军新得京师，人心威势正旺，吴三桂必定不敢轻举妄动，如果陛下颁爵赏金，再行劝降。如果吴三桂还不识时务，再发一队偏师去攻打，就足够了。”
宋献策也说：“陛下若去，对陛下不利；吴三桂若来，对吴三桂不利。”
这些意见，李自成都不听。开始，自成并没有想到与吴三桂打仗，更没想到与清军打仗，乃至决定出师，也没有做认真准备，对打大仗缺乏足够的估计。他以为占领北京，大局已定，“天命”归己，只需再派一支部队去山海关，便可马到成功，三桂束手就擒。因此，他打算派刘宗敏、李过出征。不料“诸伪将耽乐，殊无斗志”在讨论出师时，“仓皇无定”尤其是刘宗敏，这些日子来，他在陈圆圆身上用尽了力气，在李自成召见他的时候，甚至昏昏欲睡。
四月十二日，自成集群臣再议东征吴三桂，“刘宗敏等逡巡未应”自成无法，只好“亲行”出征。他授明降臣张若麒为“兵政府尚书”，随他到刘宗敏等诸帅处，敦促他们出征。
四月十二日晚，为“绝内患”李自成将勋戚大臣、锦衣卫堂上官、大学士陈演、定国公徐允贞、新建伯王光通、博平侯郭明振、清平伯吴遵周、永宁伯王长锡、平江伯陈治、都督袁佑、周铭、周铎、周铉等共60余名明朝大员，斩于西华门外。李双喜将“中吉营”拷讯的明官员彭琯、李逢甲、申济芳等53人全部绞死。李自成将尚未处决的原明诸官员都集中到刘宗敏处，“累累坐路侧，按籍次第杀之。”到二更时，才停刀，释放了其余的人。
四月十三日，天刚亮，李自成正式出师，在大将刘宗敏、李过等一批将领的簇拥下，自成出正阳门，留守京师的牛金星、宋企郊等官员送至金水桥。百姓闻讯，多跑到东西长安街上观看……
在李自成和他的重要将领后面，还有几位引人注目的人物，他们是崇祯的三个儿子：太子朱慈烺、永王、定王，以及三桂的父亲吴襄，各骑一匹马，随后而行。自成把他们挟往山海关，目的还是指望利用这几个重要的人质，对三桂作最后一次的争龋自成要让三桂亲眼看到亲生父亲还牢牢地掌握在他的手中，如念父子之情，投降还不算晚。同时，他也暗示，如仍迷途不返，他会随时将吴襄处决。自成携带明太子及二王，也是出于同样的用意。
此时，李自成的亲率的顺军在六万人左右，加上白广恩和唐通的兵力，总数约为十万人左右，号称二十万。吴三桂有兵力五万人左右，号称十五万。
吴三桂探知李自成率军攻关的消息后，一方面派人出关向清朝请兵；一方面又派出高癣****松、谭邃环、刘泰临、刘台山、董镇庵等六人作为他的代表，前去李自成军营诈降。目的是先稳住李自成，延缓其进军，争取时间，既加强关城防御，高选六人行至三河与农民军相遇，见李自成，诡称吴三桂愿意投降，希望不要进攻。李自成对此真假难辨，虽不敢全信，仍对三桂抱有希望。不过，他并没有放弃军事进攻，他还是把这六人带在军中，企图亲去招降三桂。因为受到这六人的诈降欺骗，李自成没有急于行军，行速缓慢，给三桂腾出了请兵与备战的时间。
李自成率大军行军九天，迟至四月二十一日才到达山海关，黄昏时至山海关外十五里的地方。李自成兵临山海关前，迎接他的不是吴三桂或他的代表，却是在石河西已摆开阵势的辽兵！他当即识破了三桂诈降的诡计，这时，高选等六人企图逃跑。自成大怒，下令逮捕他们处死，其中一人没抓住，身中三箭，跑掉了。
李自成到达山海关时，曾派使者最后一次通令吴三桂投降，遭到拒绝。发现吴军已列阵迎战，不再对三桂抱有幻想，迅即部署兵力；一在石河西，以主力作正面进攻，一派唐通率少部骑兵迅速从九门口出关，绕到关外，至一片石立营，截住三桂东逃之路，与关内一侧农民军夹击吴军。战斗首先在石河西（今山海关区燕塞湖一带）展开。
决定天下命运的山海关大战，正式打响。
一片石是山海关北面长城的隘口，李自成毕竟是身经百战的老贼寇了，战术上极为老到，他的战术很简单，就是先突破防御相对薄弱的一片石隘口，然后从关外对山海关形成两面夹击的态度，这一招无疑是很厉害的，因为流贼拥有兵力上的绝对优势。
不过吴三桂更不是个善茬，通过对山海关正面流贼的观察，他准确地判断出了流贼的意图，把重兵集结在了一片石隘口，来了个针尖对麦芒，流贼大军于次日对山海关和一片石隘口同时发起进攻，却遭到了关宁军的迎头痛击。
五天激战下来，两军都死伤惨重，关宁军虽然有长城天险可以凭据，但此时的流贼大军已经今非昔比，这十万流贼不但身经百战，而且装备也极为精良，阵容中有骑兵、弓箭手、长枪兵、刀盾手等完善的配置，甚至还从北京城拉来了十几门红夷大炮。
一片石隘口的关门很快就被红夷大炮轰烂，流贼大军蜂拥而上，两军在城门洞子展开了殊死搏杀，五天下来，城门内外就遗尸近万具，两军将士的尸体几乎充塞了整个关门。腐尸发出的恶臭千步之外都中人欲呕。
“轰轰轰……”
十几声炮声之后，紧接着就是一阵剧烈的地魂山摇，堵塞住城门的尸体霎时就被红夷大炮打出地实心铁弹炸得尸肉横飞，关宁军连夜在城门沿内堆砌起来的简易城墙也被炸成了一片废墟，呆在城墙下的好几十名关宁军将士顷刻间被活埋在了断垣残壁之下。
震耳欲聋的呐喊声中，大顺军蜂拥而来，大顺军以裹铁车牌，勾梯等攻城武器拥蜂而上再次向一片石隘口发动了猛攻！
整个山谷在大顺军火把的映照下，如同白昼。李自成站在高高的点将台上，随手抽出第一枝令箭，“唐通何在？”李自成大声吼道。
“末将在！”唐通出列答道。
“令大将军唐通带兵马二万从正面出击强攻九门口的九个水门。”李自成把令箭交给唐通。
“得令~”
第二枝令箭，李自成大声喝道：“李双喜何在？”
“末将在！”
“令将军李甲带兵马二万由左侧出击强攻望海台。”
“得令！”
第三枝令箭，“贺锦何在？”
“末将在！”
“令将军贺锦带兵马二万从右侧山角出击强攻十六号敌楼和档马墙等制高点。”
“得令！”
第四支令箭，“刘宗敏何在？”
“末将在！”刘宗敏大声应答。
“令大将军刘体纯带兵马两万强攻明军储存粮草的卫城。”
“得令！”
剩余的二万兵马由李自成亲自指挥作为预备队。只听李自成一声令下，大顺军四路人马高举火把呐喊着一齐向明守城军士杀去。倾刻间，炮声、喊杀声、刀枪的碰击声响彻整个山谷。经过几个回合的大拼杀，明守军终于抵挡不住大顺军的强大攻势，丢盔卸甲地逃向了山海关北方。自此，大顺军经过一昼夜的浴血奋战，终于占领了关外要塞九门口。
李自成骑着战马，穿着他那身著名的毡帽行头，驻马山海关城墙之上，远远望去，只见打着吴字旗号的明军正向一片石方向退去。
“去吧~~唐通在哪里为你们挖好了坟墓！”李自成嘴角露出一丝得胜的微笑。
