此时的吴三桂，真很“仁义”，大有刘玄德当年之风。话说回来，他此举也是“妇人之仁”，君父在京，岌岌可危，最要紧的是回援京师。但话又说回来，他几万人马赶到北京，面对一百万农民军，也不一定是对手。
吴三桂安顿居民后，率部队疾驰入卫，三月二十日到抵丰润，却听说农民军已经在前一天攻破北京城。这时候，吴三桂平生第一次真正处于两难地步：孤军穷途，要不投降农民军，要不投降清廷。
思想斗争并不久，吴三桂可能就作出了抉择：投降李自成。
一来，自己老父陷于北京，为李自成扣押；二来，大明已亡，新朝甫建，不失为开国功臣。而且，与他同级的有兵有将有城的唐通、姜瓖等人都已经降附，他吴三桂投附，也算不甘人后，知天顺命。
李自成当然注重山海关方面的吴三桂，入京后即派人持檄招抚，表示他归大顺后“不失封侯之位”。北京城内的吴三桂父亲吴襄为全家性命打算，也“语重心长”亲笔写信来劝（也可能被农民军所bī）。
（还有一说是李自成先派明朝降将唐通带兵持金帛迎降吴三桂并接管山海关。）
犹豫间，吴三桂得知了大顺军在北京拷打明朝官员追赃之事，不少暗中逃出的官员遮道哭诉，吴三桂大失所望。
不久，当他得知自己父亲也被夹拷的消息，愤怒至极，决定不再入京，怕自入罗网后父子遭杀戮。后人总是渲染吴三桂爱妾陈圆圆（陈沅）被刘宗敏抢掠jian污之事是他叛李自成的主要原因，其实这只是次要原因。前明遗老和清朝文人日后为了加重吴三桂“罪行”，故意拿他“冲冠一怒为红颜”说事，以此反衬他对明朝的不忠与对父亲的不孝。
吴三桂与李自成撕破脸，自然要靠近背后咄咄bī人的清军。但当时吴三桂不是即刻降清，而是以大明朝孤臣义士的身份，向清廷“借兵复仇”。吴三桂请清军从喜峰口、密云等处入边，自己试图仍旧掌握山海关险隘来牵制清军。
当时，多尔衮所领大部清军的的确确不是往山海关方向走。他听从洪承畴建议，怕李自成农民军烧空抢光北京后西遁西安，正急行军想从蓟州、密云等处进攻北京。接到吴三桂密信，多尔衮大喜过望，立刻改变主力部队行军路线，直奔山海关而来。同时，他写信给吴三桂，许以“裂土封王”，要对方投降，而不是“借兵”。
吴三桂听说农民军大部来攻，心里发慌，立刻回信要清兵速来助战。
四月二十一日，清军前军抵达山海关外，在欢喜岭上结营，并与吴三桂进行了过程艰难的“谈判”工作。不久，大军接踵而至，清军共十四万人集结于关外。
半明半灭大明朝（21）
李自成听说吴三桂与清军搭上线，不敢怠慢，派出降将唐通与白广恩先率骑兵赶至抚宁县东南的一片石，而他自己则率主力布阵于石河（今秦皇岛燕塞湖水库）。
此时，多尔衮及部下将领均心有疑惑，第一是怕吴三桂骗人，第二是清军从未与李自成jiāo过手，心中没谱儿。于是，清军先拿唐通一军开练，首先在一片石打败了这批为数不多的前“官军”与农民军混合的部队。一片石战役，清军虽胜，但无关山海关大局。
惶急之下，四月二十二日清晨，吴三桂本人亲自出关，驰奔欢喜岭上，拜见多尔衮。
多尔衮拉着吴三桂的手说“掏心窝子”话：“君为故主复仇，大义可嘉。我今次领兵入关，严令大军遵纪，如有人敢抢一粒米，敢动一株草，皆会被以军法处死。望君告知关内士民，万勿惊慌。”
吴三桂“感动”之余，忙与多尔衮盟誓，宰马杀牛祭天地，表示谁违约谁就不得好死（二人后来均不得好死）。
多尔衮仍不放心，又让吴三桂剃发。急上墙的生死危急关头，为得清军助力，吴三桂只得和手下几个高级军官立刻剃发、称臣。明军四五万人来不及一时全剃发，多尔衮就让他们先在身上缠白布条作记号。白布不够，明兵们用裹脚布扯下当记号。由此，混战之中，清军见身上裹白布的汉人就知为“盟军”不杀。
于是，吴三桂下令开山海关门。清军几十年梦想，一朝成为现实，而且是兵不血刃，不费一兵一卒，由明兵自己打开了这百万雄兵难以攻克的险关。
吴三桂自为前锋，英王阿济格居左，豫王多铎居右，多尔衮自己率主力殿后。
大战开始。
身经百战的李自成此时还不知道清军已经入关，他对吴三桂军力估计也不足，以为他只有数千jīng兵而已。所以，李自成在jīng神上很松懈，与崇祯帝的太子并骑于高岗之上，悠闲观战。
吴三桂哀兵，呐喊冲杀。农民军有“主上”亲征，个个当先。汉人们厮杀在一起，打得你死我活，不分胜负。
斗至中午时分，毕竟农民军一方实力占上风，吴三桂有些不支，已呈败相，明军被杀过半，勉qiáng支撑。
关键时刻，清军号角声响起，两三万戴斗笠拖大辫的清军劲骑忽然呐喊着杀奔而来。
李自成骇然，吓得差点从马上掉下来，他当时的反应不是加紧指挥部队战斗，而是低喊了一声“鞑子来啦”，掉转马头就跑。
身经百战的农民军得胜在即，忽然看见装束奇特的清军纵马而来，嗷嗷乱叫，登时胆裂。又见“主上”跑了，大家皆失主心骨，立刻掉头也跑。
兵败如山倒。明军与清军合击，一路追杀，二三十里间，很快堆满了数万被杀的农民军尸体，据说bào骨三年后都收拾不净。
望着巍巍雄关和遍地的农民军尸体，高兴之余，多尔衮立刻封吴三桂为“平西王”。
李自成仅剩数千残卒，败退永平，为泄愤，他下令剐杀吴三桂他爸吴襄，把首级悬于高杆之上。小喘片刻，他急忙遁回北京。
即使在此大胜之际，吴三桂仍存复明之心，令人急速入京，告知北京官员士民准备迎接崇祯帝太子复位。多尔衮当然不gān，事情不了了之。
北京官民对清军入关之事根本不知道，皆兴奋而忐忑地等待京城重回大明天下。
九宫山下一命亡
四月二十三日，已有李自成败讯传回北京。
刘宗敏等人慌忙令士兵搬运兵器上城墙，并拆毁所有靠城的民房以及佛寺。农民军兵士纷纷相聚，不少人放声大哭。确实，温柔乡太短暂了，大祸即将临头。
四月二十六日这天，李自成率残兵遁回北京。此时，大军只剩数千骑兵，步兵全部在山海关及沿途被杀。
这些败兵入城后，城内的大顺兵皆知末日将至，完全丧失纪律，开始在北京城内烧杀jian掠，备极惨毒。
吴三桂一家不必讲，李自成入城后，第一件事就是派人把他全家三十四口尽数剐杀，一个不剩。
转天一大早，李自成即在武英殿举行正式的“登基礼”，追尊自己老李家七代皆为帝后（估计他只记得上两代）。然后他头戴冠冕，受“百官”朝贺。（李自成先前在西安已经称帝，在进京路上一直称“朕”。）