就在大顺军即将击溃关宁军的紧要时刻，面对突然加入十余万清军，李自成毫无准备，已是疲惫之师的大顺军面对士气如虹的清军虎狼，猝不及防之下阵脚大乱，几乎一触即溃，虽勉强撑住，但面对关宁军以及清军的两面夹击，大势已去，回天乏力。
一个时辰后，大顺军伤亡过半，瞬间崩溃。
败局已定，李自成难以接受这个事实，被刺激得眼前一黑，差点坠下马去。
“陛下，吴三桂竟与清兵联合，大势已去，快下令撤退吧。”牛金星在李自成旁边劝说道，一面头皮发麻的看着即将朝他们冲杀过来的清兵，双腿有些发颤。
“撤！”李自成咬了咬牙，下令撤退。
然而，为之已晚，大顺军已经崩溃，李自成的命令更是令大顺军一片混乱，争相往后撤退，一时之间被清兵和关宁军尾随追杀，十数万大军死的死散的散。
最终，李自成匆匆收揽了数万大军后，一路且战且退，退往北京城，当李自成带领残军败退回到北京城的时候，先前随他出征的二十万大顺军竟然只回来了不到三万，百战精锐几乎损失殆尽，大顺军从此元气大伤。
山海关之战以吴三桂和清兵的最终胜出而告终。
经此一战，关宁军虽然也属于胜利的一方，但也损失惨重，五万大军伤亡多达三万，剩下的两万也都是疲惫之师，关宁军也元气大伤。
多尔衮趁此机会提出收编关宁军，并当场封吴三桂为大清平西王，其麾下将领人人有封。
吴三桂心有顾忌，不想接受多尔衮的册封，但形势不如人，他若敢拒绝，必然被多尔衮当场击杀，随无奈之下接受了多尔衮的册封，成为大清平西王。
为了致使吴三桂等人没有反悔的余地，多尔衮又提出让吴三桂等关宁军将领剃掉前额头发，结成与满人一同的金钱鼠尾，以示诚意。
吴三桂等人不敢拒绝，在多尔衮的亲自监督之下，关宁军将领全部被剃成与满人同样的金钱鼠尾，这也代表着关宁军正式臣服于大清的麾下。
经过一夜的休息，清兵马不停蹄的扑向北京城。
精锐大军损失殆尽，李自成认为北京城不可守，便在牛金星等人的劝说下，带领大顺军撤出了北京城，并放弃了整个河北，大顺军撤往山西河南等地。
山东济南城，数日前徐州总兵李化熙率领徐州军进入山东并入史可法麾下，如此，史可法大军多于刘宗敏大军，济南城稳如泰山，刘宗敏无力在攻取济南，便率领大军退往德州。
史可法本想趁势追击，但却被李化熙暗中拖延，当史可法终于强压李化熙率军北上的时候，刘宗敏早已经接到李自成的将领放弃德州退往河南去了，德州被清兵先一步占领，山东门户大开，史可法虽怒，但也无可奈何，只能先将消息传回南京城，等待朝廷的决定。
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