二月逃到甘州（今甘肃省张掖市甘州区）投军。当时，杨肇基任甘州总兵，王国任参将。李自成不久便被王国提升为军中把总。同年在榆中（今甘肃省兰州榆中县）因欠饷问题杀死参将王国和当地县令，发动兵变。
征战.崇祯二年（1629年），后金第一次入塞，北京震动。李自成起事后转战汉中，参加了王左挂的军队。1630年王佐挂被朝廷招降，李转投奔张存孟（不沾泥），为队长。1631年4月，张存孟在陕北战败，也降于官府。十月，洪承畴正式接任三边总督，逐渐剿灭陕西境内民变。1633年李自成率余部东渡黄河，在山西