过了不一会儿，只见浩浩荡荡的清军分作两路，如两股洪流，飞奔而来：左翼是英王阿济格，统万余骑兵，从北水门入；右翼是豫王多铎，统万余骑兵，从南水门入。多尔衮自率主力三万余骑兵殿后，从关中门入。余部仍驻欢喜岭。
当清军正在大规模进关时，吴三桂按约定先率五万余众出战，直奔石河西而去。
李自成指挥大军已在石河西岸的红瓦店一带摆开决战的阵势。北自山，南至海，绵亘二三十里，阵如一字长蛇，面向山海关，展开了一举夺关的态势。
李自成带少数随从人员，还有崇祯太子等，立马于西北角一座高岗上，在他的背面，燕山峰峦耸峙；在前面，向西南至山海关，向南至海，展现出一片宽阔的平川地带，石河流贯其间，它从燕山谷底流出，南入大海。
时值四月下旬，正是它的枯水季节，水势浅缓，清澈见底，人马涉水，如履平地。李自成立马于高岗，战场全貌，尽收眼底。
此刻，他的心情起伏不定。他起自西北高原，而跃马纵横于中原大地，征战已十多年，出生入死，经历了多少血战！
刚到山海关时，他并不把关宁军放在眼里，曾说过：“吴三桂兵仅三千，我三十万，以一百人捉一人，可用靴尖踢倒！而且吴三桂与北虏久相仇杀，必不相救，即使来救，北虏住满洲，衣粮马匹器械，尚须整顿而来，也得旷日累月。”
出征前，他还许下诺言：“等攻下山海关，我再即位。”
然而他低估了关宁军的战斗力，也没想到清兵会来得如此之快，因此全不提防。
可是，他从二十一日与关宁军首次战石河，已感到辽东边兵是他与明兵作战以来所遇到的最强劲的对手之一。他已意识到，今后的命运，成败决于一战。
为了保证这次战役的决定性胜利，他已把全部军队包括精锐都投入了战场，尽管他已倾注了全力，可不知道为什么，想着即将到来的大战，心中仍不免有几分担心！
决战终于爆发了！
关宁军呐喊着飞驰过河。忽然刮起了大风，飞沙走石，尘土蔽空，刮得对面不见人。关宁军的呐喊声，伴着狂风怒号声，不顾一切地直冲大顺军右翼的后部。大顺军毫不畏惧地迎了上去，一场空前的血战开始了。
吴三桂复仇心切，见到大顺军分外眼红，又有清兵的后援，勇猛倍增，鼓噪全军奋击。吴三桂亲自出马，他的大将吴国贵提刀跃马，身先陷阵，被吴三桂激励起来的士卒个个奋勇，无不一当百，在阵中奋力冲突。
大顺军毫不示弱，奋勇进击，前者死，后者继进，以优势兵力对关宁军实行三面包围。
关宁军拼力反击，东西驰突。关宁军向左突，大顺军的号旗左指，迅即进围；关宁军向右突，大顺军的号旗向右指，再进围，吴三桂再冲开……
如此反复，阵数十交，围开复合！
激战在继续进行，炮声如雷，箭矢如雨。李自成立马观战，屡下号令，连营并进，随着时间地推移，关宁军逐渐失去进攻的势头……
正当关宁军与大顺军酣战，难解难分之时，多尔衮才进入关城，听得西边喊杀声震耳，金鼓大作，惊天动地，风助喊杀与鼓声，直震百里，战场上的飞丸乱射，已散落到城内数里许的庙堂附近。
但是他不想马上参战，他要看看大顺军的虚实，更主要的是，他要利用关宁军打头阵消耗大顺军的实力，使清军以逸待劳。
于是他召集诸王贝勒、贝子及出征的诸大臣，说道：“你们不能越伍躁进，大顺军不可轻击，须各努力，破此，大业就会成功。”
接着，他部署兵力，清将士向海的方向鳞次布列，冲击大顺军的阵尾。阵首已被关宁军咬住，两头进攻，使大顺军无法合围。
部署完毕，清军待命。多尔衮继续观阵，寻找战机。
战斗已持续到中午，关宁军激战半日，已筋疲力尽，眼看支持不住了。多尔衮看得十分清楚，抓住战机，突然下令突击，蓄锐待战的清军闻令，如弦上之箭，一下子飞也似地冲了出去。
三吹角，三声呐喊，以正白旗骑兵为先锋，数万铁骑从关宁军的右侧插入，恰似万马奔腾不止，惯于骑射的清兵，从马上发射出一批批箭矢，像飞蝗一样密集地射向大顺军，刀枪并举，剑光闪烁，锐不可当。
李自成发现白旗一军已冲破大顺军阵势，下令后军迎击。可是，大顺军也已鏖战半日，处于疲惫状态，加之损伤不少，战斗力急剧下降。
而清军铁骑正以旺盛的锐气，勇猛冲锋，其势如风卷潮涌，铁骑所至，无不披靡。吴三桂军得到清军增援，顿时振作起来，与清军展开联合作战，战场形势迅即改观。
李自成不知吴三桂从哪来的援军，正在惊异之际，有一僧人急忙跪在他的马前，说：“执白旗的骑兵不是关宁兵，必是满洲兵，大王赶快回避。”
李自成色变，但却没有说一句话，策马下岗西走。
李自成治军颇严，不得命令，谁也不敢后退。大顺军仍在拼搏，大将刘宗敏一直在战场上厮杀，也中箭负伤。
当沙尘散开后，一发现带发辫的骑兵，都惊呼：“满兵来了！”
大顺军阵势顿时崩溃，丢戈弃弓矢，忽拉拉地败退下来，自相践踏，一片混乱。
关宁军和满清联军穷追猛打，大顺军死伤累累，活着的竞相逃跑。约有一顿饭的工夫，随着尘沙远去，石河战场顷刻变得空旷寥廓。
清军、关宁军跟在大顺军之后，一直追击四十里才收兵。有一部分大顺军跑到城东海口处，被清军追上，逐一斩杀，而投海淹死的又不知有多少！
石河之战，是一场拼实力、拼消耗的空前规模的血战，打得十分惨烈。大顺军死数万人、大帅十五人。关宁军死伤也不少。
双方留下的尸体已弥满遍野，沟水尽赤，被遗弃的辎重、军械到处都是。石河西的红瓦店一带是交战最为激烈的地方，那里的惨状简直让人不忍目睹……
“二十年前战马来，石河两岸鼓如雷。至今河上留残血，夜夜青磷照绿苔……”
关门一场血战，其结果改变了清朝、李自成、吴三桂的各自命运。这一点，他们当时都已经意识到了这场战略决战的胜负对自己意味着什么。
多尔衮曾说过，大业成否在此一战；李自成也知成败在此一战；而吴三桂的命运系于清朝，荣损与俱。清朝是很幸运的，由于种种的偶然，在无意中得到了一个特大的硕果！
这场决战的失败者李自成，对他而言，是一场真正的悲剧，也是大顺军的大悲剧。但是李自成的之败，归根到底，是他进北京后一系列的失误所造成的！
他出征山海关，失之轻率，没作准备，就匆匆出师，已伏下了失败的因素。军队的士气已不如前。进北京后，恣意淫掠，身各怀财物，谁人还有斗志……
当一听说清兵将至，已生怯心，而刚一接战，即溃逃不敢战，这些加在一起，终于招致了大顺军的全线溃败！
一场关系命运的决战，山海关大战就这样悲壮地结束了。
而在此次大战之前，大明王朝的历史被大顺军给翻过去了，经此一战之后，清军则把大顺军的历史给翻过去了，属于自己的历史的新纪元，看起来即将开始。
而吴三桂作为大明臣民的历史业已终结。从此，他要为新主人，满清，谱写另外一篇岳章！
但是，历史从则这里开始转弯，开始走向另一条道路，开始了完全不同的历史。这一场的血战，将注定无论是李自成，还是吴三桂和满清，将永远没有胜利者！
……
李自成率大顺军余部，自山海关向永平撤退，于当天晚上退到永平，收揽溃散的士卒，重新集结兵力，又得数万人！