三月十七日入夜，當崇禎皇帝進入玄武門，踏上乾清宮的丹墀時，李自成的南、北兩路大軍，在北京城外會師了。明軍城外三大營兵馬，根本沒有進行任何抵抗，便全部投降了義軍。明朝北京的防禦，就剩下了一道又高又厚的城牆了。
三月十八日清晨，農民起義軍開始攻打九門。他們首先用弓箭把李自成的伐明檄文射入城內，並射進了大量文告，申明大順政權“貴賤均田”、“五年不征賦稅”、“一不殺傷百姓，二不**婦女，三不焚燒房屋”的政策。還大量射入明朝秦王朱存樞、晉王朱求桂的致明朝官員的書信，勸說明朝君臣不要負隅頑抗，以免禍及京都，殃及黎庶。這些政治上的攻勢，在市民和明朝中下級官吏中，產生了極大的反響。人心動搖了。
三月十八日傍晚，在外城西南區的回族人民，首先打開了廣寧門，迎接義軍入城。同時，李自成親自指揮火炮，轟開了彰儀門，並率領騎兵殺入城內。接著德勝門、西直門相繼為義軍攻破。經過激烈的戰鬥，明軍城內三大營全部被殲。義軍完全控製了外城。
接著，義軍一鼓作氣圍攻內城，明朝輔臣兼兵部尚書魏德藻率領各部重臣三十餘人跪迎義軍。崇禎皇帝在刺傷自己的兩個女兒之後，自縊於萬歲山東坡的那棵古槐上。陪同他的，是他那忠順的太監王承恩。
統治中國二百七十七年的大明王朝倒塌了。曆史把統治者的皇位，反饋給揭竿造反的農民李自成，也把一場更為複雜的鬥爭，壓負在這個毫無統治經驗的農民身上。
李自成占領北京後，全國各種政治力量，重新進行了組合，形勢立即發生了新的變化。一方麵由於天地顛倒，黎庶翻身，安居樂業的憧憬使廣大農民和市民歡欣鼓舞，各處焚香膜拜，慶祝義軍的勝利，連明朝的中下級官吏也紛紛迎降。政治上的聲威，使李自成居於高屋建瓴的地位，使義軍控製的陝西、湖北、甘肅、山西、河南、河北等地區連成一片，形成了統一全國的基礎力量。另一方麵，明朝在江南的勢力也聯合起來，擁立福王朱由崧在南京建立“弘光”政權，與大順政權分庭抗禮。而擁有強大兵力的吳三桂，盤踞於山海關，在降清與歸順義軍之間猶豫不決。更為擔心的是，滿洲貴族集團也在準備“入主中原”，滿、漢貴族階級的聯盟正在悄悄地形成。