大順軍敗回北京以後，李自成曾經考慮過據守北京，二十七、二十八兩日采取了備戰措施，責令軍民火速拆除城外羊馬牆及護城河旁房屋[69]。但是，經過斟酌，大順軍領導人終於決定放棄北京，主動西撤。這是因為大順軍在北京地區不可能集中一支足以固守待援的兵力，跟蹤而來的清軍一旦圍城，大順政權的領導人物和敗回兵將就可能成為甕中之鱉；加上城內居民親眼看到大順軍敗陣而回的狼狽情況，訛言四起，潛在的敵對勢力也待釁而動。在這種形勢下，李自成斷然決定二十九日在北京舉行即位典禮後，立即率部西撤。離京前“分付闔城人民，俱各出城避難”[70]，同時下令放火焚毀明代宮殿和各門城樓。大順軍撤退時，“城中扶老攜幼西奔者絡繹不絕”，一些明朝降官如龔鼎孳、塗必泓等人也自動隨軍西行[71]。這說明大順政權在當時仍有相當威望，城中官民對此後局勢的變化尚難逆料。
清軍在山海關地區做了短暫的休整，即向北京進發。四月三十日晚上，多爾袞在薊州獲悉大順軍已經撤離北京，命令多鐸、阿濟格和吳三桂等帶領精兵火速追擊，目的是進一步重創大順軍，盡量截留被大順軍運走的金銀財物。他自己率領部分兵力於五月初二日由朝陽門進入北京。當時北京城裏的官紳士民並不清楚吳三桂已經投降清朝等情況，紛紛傳說吳軍殺敗大順軍，奪回明太子朱慈烺，即將送回北京即位，因此準備了皇帝的鹵簿法駕出城迎接。沒想到昂然而來的是清攝政王多爾袞，許多人大吃一驚偷偷溜走，少數官僚則將錯就錯地把多爾袞迎入劫後僅存的武英殿，拜倒在愛新覺羅皇室腳下。
五月初八日，清軍在慶都（今河北省望都縣）城東追上大順軍。李自成命蘄侯穀英率兵阻擊，被清軍擊敗，穀英陣亡。接著，清軍又在真定（今河北省正定縣）再次獲勝。大順軍在畿輔已無法立足，經井陘退入山西，留精兵扼守固關[72]。追擊的清軍於五月十二日返回北京。