二月初二，在沙涡口造船三千的准备工作全部结束，全军开始东渡黄河，兵不血刃攻下了汾州（今汾阳）、阳城（今晋城市阳城县）、蒲州（今永济），隔日攻下怀庆（今河南焦作），大明藩王卢江王载堙被擒杀。

二月初五日攻克太原，牛勇，王永魁等督兵五千人出战尽殁，初八日以守将张雄作内应，炮轰破城，蔡懋德自缢死。

十六日，克忻州（今山西忻州），官民迎降，代州（今属忻州）守关总兵周遇吉凭城固守，双方大战十余日，遇吉因兵少食尽，退守宁武关（今山西宁武境）。

周遇吉悉力拒守，最后火药用尽，开门力战而死，全身矢集如猬毛，夫人刘氏率妇女二十余人登屋而射，全被烧死。

三月初一日，大顺王李自成攻克宁武关。

这一战，让大顺军前后战死精锐将士七万余人，可谓是伤亡惨重，李自成大怒之下屠城。

当晚，大同总兵姜瓖、宣府总兵王承胤投降，大顺军趁势威逼居庸关、昌平。

三月初八日，李自成的前锋部队已经兵至阳和。

三月十一日，大顺军开进宣府，“举城哗然皆喜，结彩焚香以迎”。

崇桢急调辽东总兵吴三桂、蓟辽总督王永吉、昌平总兵唐通、山东总兵刘泽清入卫京城，并号召在京勋戚官僚捐助饷银。

三月十五日，大顺军主力抵达居庸关，监军太监杜之秩、总兵唐通不战而降。

与此同时，刘芳亮率领南路军东出固关，真定太守邱茂华、游击谢素福出降，大学士李建泰在保定投降。

三月十六日，李自成部越过昌平，抵达沙河一线。

十七日攻克高碑店，抵达西直门外五里扎营，随即以大炮轰城。正午时分分兵攻打平则门、彰义门、西直门。

三月十八日上午，李自成派在昌平投降的太监杜勋入城觐见崇祯皇帝朱由检，谋求秘密谈判，争取和平解决争端。

大顺王李自成提出的条件为：“闯人马强众，议割西北一带分国王并犒赏军百万，退守河南……闯既受封，愿为朝廷内遏群寇，尤能以劲兵助剿辽藩，但不奉诏与觐耳。”