１６４５年２月７日清军对潼关的初次进攻失利了。大顺军奋力抗击，甚至设法把满汉先头部队与其主力分割开来，使多铎的人马伤亡惨重。但红夷大炮改变了战局。当炮兵猛轰起义军时，许多大顺士兵惊慌溃散，死者不计其数。
此次战事持续了２０多天，清朝方面投入了大部分八旗劲旅；大顺军方面，李自成亲自增援和指挥。虽说此役的规模与影响不一定与山海关决战等同，但在某种意义上，此役事关大顺军的未来命运。不幸的是，大顺军缺乏成建制的红夷炮团，尽管拼尽了全力，仍无法取胜，在锐气旺盛和红夷火炮精良的清八旗军前，似乎永远是失败者。
清军另一支部队阿济格部军出现在延安近郊时，兵力已增至８万，与大顺军李过部发生激战。李过部为保卫延安同清军展开了激烈的战斗，双方曾７次交锋，其中大顺军两次乘夜间出城反击，都因兵力不够和火炮威力有限未能奏效。
清军这边红夷大炮对着潼关开始猛轰，大顺军攻也不行，守也难守，火炮不给力，骑兵也不如清兵，最终潼关守军开城投降。
