明朝末年，明军、清军以及李自成率领的大顺军队三方势力激烈角逐。明朝统治者一方面要应付盘踞东北的满洲铁骑，一面还要在中原与农民起义军苦战。
1644年三月，明崇祯帝朱由检调在山海关外抵御清军的吴三桂率部队入京，清军趁此机会占领了明在关外的全部土地。与此同时，李自成率领的大顺农民起义军攻陷明都北京，推翻了明朝的统治。战局发生了实质性的变化，明、清、大顺的三方角逐变成了清、大顺两方面的直接战争。
四月初九日，清廷摄政王多尔衮率领10万大军挥师南下攻明。十一日，清军抵达辽河得知大顺农民起义军已经占领了北京。多尔衮召集众将商议，明降将洪承畴认为应该出其不意接近北京的蓟州、密云，急行赶往北京，在大顺尚未站稳脚跟前攻其不备，夺得天下。多尔衮采纳了他的建议。
李自成占领北京后，仍把战略的重点放在了与明的战争上，而对清军没有足够的重视。此时，山海关作为割断清、顺两方的屏障，显得尤为重要。山海关作为明长城东段的重要关口，是连接冀、辽的咽喉之地。关城背靠燕山山脉，南至渤海之滨，城墙高峻，属于易守难攻的要塞。
为了争夺山海关，清军曾经与明军作战十多年，始终没能攻破。从关外赶回保卫京师的宁远总兵吴三桂于三月下旬抵达玉田时，得到北京已被大顺军攻陷的消息，遂撤兵屯居山海关。
李自成攻占北京后，派居庸降将唐通率部前往招降吴三桂以及山海关总兵高第。吴三桂准备投奔大顺。四月初，吴三桂得知大顺军在北京逮捕拷问其父亲吴襄并拘留家眷的消息后，便赶走唐通，部署防御工事，并致书清军请求和兵攻打大顺。
四月十三日，李自成亲自率领6万大军攻打山海关。但他仍想招降吴三桂，故行动迟缓。十五日，多尔衮率领的清军抵达翁后所(今辽宁阜新境内)，收到吴三桂的书信，立刻改变行军路线，日夜兼程，赶往山海关。
二十一日早晨，李自成率军抵达山海关城下。当时山海关守军远远超过了大顺军。吴三桂布调遣兵马防御设置城防守，亲自率领主力在城外的石河列阵迎战。李自成兵力不足，又以远兵攻坚城，一开始便处于劣势。大顺军从东、北、西三面发动全面进攻。同时唐通率军迂回到一片石(今辽宁绥中李家台鳗)切断吴三桂的退路。双方激战了一昼夜，吴军濒临全线崩溃。
二十一日夜，多尔衮率领的清军抵达关外的威远城，击败唐通部队后，静观其变准备坐收渔翁之利。
二十二日晨，吴三桂向清剃发称臣，并打开山海关城门。清军趁风沙弥漫时，突然杀出。大顺军猝不及防，阵脚大乱，虽奋力抵挡，但最终接连战败。李自成带军边战边退，从水平(今河北卢龙)退到北京。
二十九日，李自成率军仓促向西撤出。多尔衮命吴三桂追击，自己亲自统领清军进入北京。
为什么李自成在攻打山海关时遭到惨败?
陈圆圆原姓邢，名沅，字圆圆，又字畹芳，幼从养母陈氏，故改姓陈。她殊色秀容，花明雪艳，能歌善舞，色艺冠时。
外戚嘉定伯周奎欲给帝寻求绝色美女，以舒解皇帝的忧虑之心，遂遗田妃的哥哥田畹下江南觅艳。田畹寻得陈圆圆后，被其姿色醉迷，遂私下占为己有。
李自成打进北京后，吴三桂的父亲投降了起义军，陈圆圆被李之部下所掠。当吴三桂答应投降李自成时，闻圆圆已被李之部将所占，冲冠大怒，高叫“大丈夫不能自保其室何生为?”遂投降了清军与农民军开战。这就是吴梅村在《圆圆曲》中所曰：“恸哭六军俱缟素，冲冠一怒为红颜”。
顺治中，吴氏进爵云南王，欲将圆圆立为正妃，圆圆托故辞退，吴三桂别娶。不想所娶正妃悍妒，对吴的爱姬多加陷害冤杀，圆圆遂独居别院。圆圆失宠后对吴渐渐离心，吴曾阴谋杀她，圆圆得悉后，遂乞削发为尼，从此在五华山华国寺长斋绣佛。
后来吴三桂在云南宣布独立，康熙帝出兵云南，1681年冬昆明城破，吴三桂死后，陈圆圆亦自沉于寺外莲花池，死后葬于池侧。直至清末，寺中还藏有陈圆圆小影二帧，池畔留有石刻诗。
李自成在得知吴三桂拒降时，召集众将商讨对策，认为应征抚兼施。而李自成出兵不够迅速，唐通一再告急求援，李自成才于四月十三率兵6万攻打山海关。
他又对山海关情况不够了解，驻守山海关的兵力要足有8万远远超过李自成所率兵力。而且李自成对关外的清军不够警惕，没有料到清军能迅速入关。可见，在攻占北京后，大顺众将骄傲、自满，并且开始腐化，致使大顺政权的覆灭。
为什么说吴三桂是“冲冠一怒为红颜”?
李自成占领北京后，派人招降吴三桂。吴三桂经过反复考虑决定归顺大顺，随即率军入京。在他抵达永平西沙河驿的时候，遇到从京城逃出来的家人，得知自己的父亲吴襄在京城被农民军严加拷打、而自己的爱妾陈圆圆也被霸占。
于是他改变了路线返回山海关，并以为崇祯帝复仇的口号，拒绝投降李自成。回到山海关后他首先袭击唐通率领的部队，占领山海关，布置防御体系。之后，他又写信给清摄政王多尔衮，邀其入关共同攻打李自成。
此战，清摄政王多尔衮善于抓住战机，利用矛盾，采用正确的战术，一举获胜，为清军入主中原，统一中国奠定了基础。