聯(lián)絡(luò)大順軍共同滅明的圖謀既未達到，多爾袞等清廷統(tǒng)治者也決不肯放過擴張自身利益的良機。這年三月，清廷決定大舉伐明。出師之前，范文程上書攝政諸王，指出明朝滅亡的大勢已定，“竊惟成大業(yè)以垂休萬世者此時，失機會而貽悔將來者亦此時”。“蓋以為明勁敵者我國也，抑則流寇也。正如秦失其鹿，楚、漢逐之。雖與明爭天下，實與流寇角也”。這就為多爾袞等人用兵提供了總體戰(zhàn)略方針。四月初，傳來了大順軍攻克北京、明廷覆亡的消息。多爾袞決定趁大順軍立腳未穩(wěn)，迅速出兵。當時在清都沈陽的朝鮮使者向本國報告說：“頃日九王（指多爾袞）聞中國本坐空虛，數(shù)日之內(nèi)，急聚兵馬而行。男丁七十以下，十歲以上，無不從軍。成敗之判，在此一舉?！彼脑鲁蹙湃?，清攝政睿親王多爾袞“統(tǒng)領(lǐng)滿洲、蒙古兵三之二及漢軍恭順等三王、續(xù)順公兵，聲炮起行”。動員兵力之多連清方人士也說“前后興師，未有如今日之大舉”。清廷這次出兵同崇禎年間三次入口大不一樣，戰(zhàn)略目的已由掠奪財物子女變?yōu)檫M取中原。因此，多爾袞接受范文程、洪承疇的建議，嚴格約束軍紀，規(guī)定“有抗拒者必加誅戮，不屠人民，不焚廬舍，不掠財物，……軍民秋毫無犯”。進軍路線則采納了洪承疇的意見，準備由薊州、密云破邊墻而入，避免頓兵山海關(guān)堅城之下。

四月十五日，清軍行至翁后，意外地遇上了吳三桂的使者副將楊珅、游擊郭云龍，攜帶求援書信，內(nèi)云：“三桂受國厚恩，憫斯民之罹難，拒守邊門，欲興師問罪，以慰人心。奈京東地小，兵力未集，特泣血求助?！跻陨w世英雄，值此摧枯拉朽之會，誠難再得之時也。乞念亡國孤臣忠義之言，速選精兵，直入中協(xié)、西協(xié)；三桂自率所部，合兵以抵都門，滅流寇于宮廷，示大義于中國。則我朝之報北朝豈惟財帛，將裂地以酧，不敢食言?！倍酄栃柈敿礇Q定改變進軍路線，直趨山海關(guān)。他在回信中說：“伯雖向守遼東，與我為敵，今亦勿因前故尚復(fù)懷疑?！癫袈时妬須w，必封以故土，晉為藩王，一則國仇得報，一則身家可保，世世子孫長享富貴，如山河之永也。”很明顯，吳三桂的信在措詞上經(jīng)過斟酌，以明朝孤臣的名義請求清方合兵共討農(nóng)民軍，盡管當時明朝廷并不存在，“裂地以酧”也不是他所能決定的，無非是為自己投靠清朝蒙上一層遮羞布而已。多爾袞洞察其心，直截了當?shù)匾詴x封藩王為誘餌，招降吳三桂。到吳三桂得知李自成親統(tǒng)大順軍主力迫近山海關(guān)，再次派郭云龍催促清軍火速來援時，就請求多爾袞“速整虎旅，直入山海”。四月二十日，多爾袞接信知道形勢緊迫，為了防止大順軍占領(lǐng)山海關(guān)，下令兼程前進。次日，清軍以一天二百里的速度急行軍于當晚到達距關(guān)城十里的地方駐營。這時，大順軍與吳三桂、高第部關(guān)、遼兵正在激戰(zhàn)之中。

為了明白山海關(guān)戰(zhàn)役的勝負，分析一下參戰(zhàn)各方兵力情況是必要的。大順軍開赴山海關(guān)時留下了老弱兵員一萬守北京，隨李自成、劉宗敏前往平叛的兵馬大約為近十萬名；吳三桂、高第的關(guān)、遼兵合計約為五萬；而清軍當時的全部兵力為十萬，除了攝政鄭親王濟爾哈朗率領(lǐng)滿、蒙八旗軍隊三分之一留守沈陽一帶外，多爾袞所統(tǒng)滿、蒙、漢軍隊大約為七八萬人。自然，在三支軍隊中清軍戰(zhàn)斗力最強；吳三桂部是原明朝官軍中的精銳；大順軍是自1641年（崇禎十四年）迅速擴展起來的隊伍，大部分兵員素質(zhì)不如清方，但是，他們是一股新興勢力，紀律嚴明，富于朝氣，不像明朝官軍那樣腐敗。由此可見，集結(jié)在北京地區(qū)的大順軍擊破吳三桂、高第部原明朝關(guān)、遼兵是綽有余裕的；很可能李自成入京之時調(diào)集的兵力也僅滿足于此。而介于順、清之間的吳三桂部則具有舉足輕重之勢：降順則李自成的兵力約為來犯之清兵一倍，而且山海關(guān)要隘不致拱手讓敵，即便在同清軍作戰(zhàn)中局部失利，大順政權(quán)可征調(diào)的增援兵力較清方要大得多；吳三桂叛投清方，雙方兵力對比和態(tài)勢就顛倒過來，清、吳聯(lián)軍在數(shù)量上也占了優(yōu)勢。大順政權(quán)在政治、軍事上的失策，導致了山海關(guān)戰(zhàn)役的失敗和北京、畿輔、山東等地的易手。