大顺军主将刘宗敏先战，失利，刘芳亮又领兵出战，被清军击败。
李自成亲自领马、步兵迎战，多泽命令八旗兵全力反击，大顺军再次失利。
大顺军连续夜袭清军营垒，都没有取得效果。
战火持续月余，直到清军的红衣大炮运到潼关，随即大举进攻。
在有炮火加持，以及连战不利的情况下，大顺军依旧英勇的同清军作战，力图扭转战局。
先派骑兵反击，与八旗骑兵厮杀，后又调遣兵将迂回到清军后方突击，但均被清军击败。
正在这个关键时刻，清英亲王阿济格部大批军队已经进入陕北，尽管李过、高一功在延安、榆林英勇抗战。
阿济格为了夺取西安，只留下大同总兵姜瓖率领一批明朝降将继续攻城，牵制陕北大顺军，他统领大军南下，向西安推进。
李自成深知原驻西安主力已经调到潼关，如果继续在潼关同多铎部硬拼，西安必将被阿济格部攻占，大顺政权的文武官员、将士家属以及重要物资都很难保住。
在战略布置上的失败，导致大顺军处于被动当中。
在两路清朝大军的合击下，李自成被迫决定主动放弃陕西，另寻出路。
潼关战役明显不利，他同刘宗敏、刘芳亮等率领来援主力奔回西安，到达当天就带领兵马、部分文职官员、家属和财物由西安经蓝田、商洛向河南撤退。
第二日，留守潼关的巫山伯马世耀向清军伪降，潼关失守。
清军上下很是高兴，但多泽并没有掉以轻心。
这天晚上，马世耀派人秘密送信给李自成，请他回师潼关，自己从中响应，内外夹击，击破多铎部清军。
不料密使被清军截获。
同样的第二日，多铎以打猎为名，在潼关西南十里的金盆口设下埋伏。
然后谎称举行宴会，把马世耀部下的马匹器械全部解除。
一声号令，埋伏的清军突然冲出，把马世耀和他部下七千余名大顺军将士全部屠杀。
如此一来，李自成放弃陕西，遁入河南，此役，乃是大顺军能否完成保住西北地区的关键一战。
而南明朝廷见此清军与李自成打的火热，尤其是两路大军全都被李自成的大顺军牵引的时候。
南明朝廷的决策人物弘光皇帝，马士英以及史可法等人皆是不仅没有想法顺势发兵收复北方，而是幸灾乐祸的作壁