排列成一字长蛇阵，多尔衮即令清军沿近海处鳞次布列，吴三桂军排列于清军的右边。此时大风突起，扬尘蔽天，不利于不熟悉山海关地理的大顺军，多尔衮乘势命八旗骑兵冲锋陷阵，万马奔腾，飞矢如蝗，大顺军虽拼死抵抗，但与吴三桂军已鏖战一昼夜，筋疲力尽，清军等于以逸待劳。未尾申时初（15点后），李自成的大顺军溃败，刘宗敏负伤，大顺军死者数万；牛金星在北京未领军前来支援李自成，也是大顺军败战原因之一。李自成立马小岗阜上督战，见败局已定，下令撤退。有一僧人跪在他的马前说：“执白旗的骑兵不是关宁兵，必是满洲兵，大王赶快回避。”