崇禎十七年（公元1644年）一月，李自成在西安稱帝，定都西安，建國號“大順”，改元“永昌”。封功臣以五等爵。同時，更定政權機構，改內閣為天佑殿，設大學士平章軍事；六政府部門添設尚書一人，侍郎一人；增置省級機構，設節度使，并東征明京師。
二月初二，在沙渦口造船三千艘，渡過黃河后，攻下汾州（今汾陽）、陽城（今晉城市陽城縣）、蒲州（今永濟）。隔日，攻下懷慶（今河南焦作），殺盧江王載堙；初五日，攻克太原，牛勇，王永魁等督兵五千人出戰盡歿；初八日，以守將張雄作內應，炮轟破城，蔡懋德自縊死。在太原休整八天。十六日，克忻州（今山西忻州），官民迎降，代州（今屬忻州）守關總兵周遇吉憑城固守，雙方大戰十余日，遇吉因兵少食盡，退守寧武關（今山西寧武境）。周遇吉悉力拒守，最后火藥用盡，開門力戰而死，全身矢集如猬毛，夫人劉氏率婦女二十余人登屋而射，全被燒死。
三月初一日，李自成克寧武關，前后死將士七萬余人，傷亡慘重，《罪惟錄》記“后賊陷京師，多有手足創者，皆經戰寧武者也。”，李自成下令屠城。當晚，大同總兵姜瓖投降，宣府總兵王承胤降表亦到，又連下居庸關、昌平。
三月初八日，兵至陽和。十一日，大順軍開進宣府，“舉城嘩然皆喜，結彩焚香以迎”。崇禎帝急調遼東總兵吳三桂、薊遼總督王永吉、昌平總兵唐通、山東總兵劉澤清入衛京城，并號召在京勛戚官僚捐助餉銀。
崇禎十七年（公元1644年）三月十五日，李自成農民軍抵達居庸關，監軍太監杜之秩、總兵唐通不戰而降；同時，劉芳亮率領南路軍，東出固關后，真定太守邱茂華、游擊謝素福出降；大學士李建泰在保定投降。
三月十六日，李自成部過昌平，抵沙河。十七日進高碑店、西直門，以大炮轟城；入午，攻打平則門、彰義門、西直門。
三月十七日半夜，守城太監曹化淳率先打開外城西側的廣寧門，農民軍由此進入今復興門南郊一帶。
三月十八日，李自成派在昌平投降的太監杜勛入城，與崇禎帝秘密談判。據《小腆紀年附考》卷四載，李自成提出的條件為：“闖人馬強眾，議割西北一帶分國王并犒賞軍百萬，退守河南······闖既受封，愿為朝廷內遏群寇，尤能以勁兵助剿遼藩。但不奉詔與覲耳。”雙方談判破裂。
三月十九日清晨，兵部尚書張縉彥主動打開正陽門，迎劉宗敏所部軍，中午，李自成由太監王德化引導，從德勝門入，經承天門步入內殿。此時，崇禎帝帶著太監王承恩上煤山瞭望，又返回乾清宮，大臣皆己逃散，最后，崇禎帝前往景山自縊，史稱“甲申之變”。李自成下令將崇禎帝“禮葬”，在東華門外設廠公祭，后移入佛寺。二十七日，葬于田貴妃墓中。
李自成入住紫禁城之后，封宮女竇美儀為妃。大順軍入北京之初，兵不滿二萬。李自成下令：“敢有傷人及掠人財物婦女者殺無赦。”京城秩序尚好，店鋪營業如常。
但是，從二十七日起，農民軍開始拷掠明官，四處抄家，規定助餉額為“中堂十萬，部院京堂錦衣七萬或五萬三萬，道科吏部五萬三萬，翰林三萬二萬一萬，部屬而下則各以千計”，
劉宗敏制作了五千具夾棍，“木皆生棱，用釘相連，以夾人無不骨碎。”城中恐怖氣氛逐漸凝重，人心惶惶，“凡拷夾百官，大抵家資萬金者，過逼二三萬，數稍不滿，再行嚴比，夾打炮烙，備極慘毒，不死不休”，“牽魏藻德、方岳貢、丘瑜、陳演、李遇知等，勛戚冉興讓、張國紀、徐允楨、張世澤等八百人追贓助餉。”
談遷在《棗林雜俎》中稱，死者有一千六百余人。李自成手下士卒搶掠，臣將驕奢，“殺人無虛日，大抵兵丁掠搶民財者也”。
大順軍在占領區皆設官治事，首為追餉，例如，在城固縣，“賊索餉，加以炮烙”；在汾陽，“搜括富室，桁夾助餉”；在絳州，“士大夫慘加三木，多遭酷拷死”；在宣化，“權將軍檄征紳弁大姓，貫以五木，備極慘毒，酷索金錢”
四月十四日，西長安街出現告示：“明朝天數未盡，人思效忠，定于本月二十日立東宮為皇帝，改元義興元年。”十三日，由李自成親率十萬大軍奔赴山海關征討吳三桂，留守北京者為劉亮與李侔。
據《明季北略》記載，李自成入北京后，從宮中搜出內帑“銀三千七百萬錠，金一千萬錠”，“舊有鎮庫金積年不用者三千七百萬錠，錠皆五百兩，鐫有永樂字”。
李自成進京后，為瓦解明軍殘余勢力，多次遣使招降明山海關總兵吳三桂，未果。
順治元年（公元1644年）四月二十一日，李自成與吳三桂進行一片石戰役。戰至四月二十二日，吳軍漸漸不支。
吳三桂乃降于清朝攝政王多爾袞，兩軍聯手擊潰李自成，主將劉宗敏受傷，急令撤退。
四月二十六日，李自成逃到京城，僅三萬余人，四月二十九日，李自成在北京稱帝，怒殺吳三桂家大小三十四口，次日逃往西安，由山西、河南兩路撤退。臨行前，火燒紫禁城和北京的部分建筑，七月渡黃河敗歸西安，不久，棄西安，經藍田，商州，走武關。由于南明弘光帝朝廷的建立和大順軍的節節敗退，很多投降大順的原明朝將領復投南明或清朝，李自成于是疑心日盛，枉殺李巖等人，致使人心離散。
順治元年（公元1644年）十月，清軍攻陷太原，隨即分兵南下晉東南，大順軍長治守將劉忠抵敵不住，被迫率部轉入河南。至此，山西全省僅剩西南一角為大順軍控制，李自成山西防線基本瓦解。十月下旬，清軍兵分兩路攻打陜西，一路由英親王阿濟格率領吳三桂、尚可喜等軍由大同向榆林進兵，然后，從陜北南下西安。一路由豫親王多鐸率領孔有德、耿仲明等部，從河南懷慶攻擊潼關。李自成聞訊，勿忙率軍增援潼關。十二月，清軍出擊潼關，大順軍列陣迎戰，劉宗敏先戰不利。
順治二年（公元1645年）正月初四日，劉芳亮統兵出戰，受到挫折，李自成親率馬步兵拒戰，又被清軍擊敗。
初五、初六兩日夜間，大順軍連襲清營，俱敗。初九日，清軍的紅衣大炮運至，進逼潼關口。大順軍鑿重壕，立堅壁，堵截清軍。十一日，清軍先用紅衣大炮轟擊，接著大舉進攻，相繼攻入大順軍陣。大順軍仍頑強奮戰，以騎兵三百反擊，又分兵迂回到清軍陣后攻擊，但都失敗。這時，北路清軍由阿濟格率領，從山西保德州渡過黃河，進入陜北，圍攻榆林。經十三天激戰，潼關失守。
李自成見清兵兩路夾攻，陜西陷落已成定局，遂被迫放棄西安，經藍田、商州，走武關，退入襄陽，“聲言欲取南京，水陸并進”。
三月，大順軍逼走南明將領左良玉，占領武昌，李自成計劃乘舟東下，奪取東南作為抗清基地。
但是，大順軍尚未準備充分，清軍分水陸兩路突然襲來，李自成倉促棄武昌向東南進發。四月，清軍在湖北陽新、江西九江接連大敗大順軍，切斷其東下去路。李自成見東下已無可能，便掉頭向西南進軍，準備穿過江西轉入湖南。
五月初，大順軍到達湖北通城九宮山麓時，李自成率輕騎二十余人登山探路，被當地民兵武裝姜大眼殺死，尸首秘密埋葬，李自成戰死后，農民軍悲怒交集，立即掃蕩九宮山區，對當地民眾予以報復性打擊。
《明史》記載，李自成死于湖北通城。大順軍余部稱李自成為先帝，其妻高氏為太后，李錦推舉李自成三弟李自敬為首領。
（本篇完）
