这孙传庭也是个军事奇才。从北京远赴陕西履职后，数月不到，在子午谷痛殴农民起义军，俘闯王高迎祥（1636年），迫使李自成只能带着残兵败将在川、甘、陕山区里面打游击。次年，又在兄弟部队的配合下，击败农民起义军首领圣世王、瓜背王、一翅飞、镇天王等一干乌合之众，稳定了风雨飘摇的关中地区，成为明末最出色的军事统帅。
1638年，自以为兵强马壮的闯王李自成率数万农民军来攻陕西重镇潼关，孙传庭与名将洪承畴密切配合，在潼关南打了个漂亮的伏击战。此战李自成几乎全军覆没，只剩18骑随同李自成逃出生天。正当陕西剿匪工作形式一片大好，孙传庭等人准备对李自成等农民军发起致命一击时，崇祯皇帝却一纸调令，将在陕西的主力部队调往了辽东。
1638年8月，后金趁大明朝主力部队在后方围剿农民军的空隙，对边关发动了袭击，攻破了长城（明军主帅卢象升战死），大有一举拿下山海关，问鼎中原之势。崇祯皇帝无奈，只得将孙传庭、洪承畴等大军调往辽东边关。孙传庭到了北京以后，和主和派的杨嗣昌及监军中官高起潜产生了矛盾，为了阻止孙传庭的战略计划，杨、高二人设计不让崇祯皇帝接见孙传庭，非但如此，还奏请将孙传庭带来的陕西军留在蓟辽守卫边关。孙传庭大怒，质问杨嗣昌道："秦军留守边关，则贼势必涨，此是代贼撤兵。"杨嗣昌置之不理，奏请朝廷任命孙传庭总督保定、山东、河南军务。孙传庭手里无兵，光杆司令一个，自然不愿意上任，再次上疏请求觐见崇祯皇帝无果后，称病告休。孙传庭的行为给政敌找到了攻击的口实，几道污蔑的奏疏上去，崇祯皇帝就以称病推托，要挟朝廷的罪名把孙传庭给抓了起来，关进大理寺监牢待审。
孙传庭在监狱里一关就是3年（1639年至1642）。虽然因为不少大臣的仗义执言，并没有被处死，但是孙传庭在监狱里的这段时间，关中政局出现了翻天覆地的变化。先是农民军李自成部坐大，原本在1638年受到孙传庭的毁灭性打击以后，李自成已经元气大伤，残余武装不过数千人，翻不起什么大浪。却不想1640年河南发生了大旱，饿殍千里，李自成率部进入河南，数天内就有几十万饥民投诚，势力骤然变大。在加上另一支农民军张献忠部也率众数万复反，大明朝关中地区战乱不断，江山岌岌可危。崇祯皇帝任命的军事统帅熊文灿、杨嗣昌多次败于农民军之手，丧师失地，京师震动。
