穹源元年正月初一，潼關外。
「轟轟轟——！」
潼關的關城是煙塵瀰漫，而在關城前五百步的距離，汝寧軍集合了二十一門六磅以上的火炮，在集中轟擊著關城城牆。
等到硝煙稍散，一位大平軍的軍官就對薛勇說道：「將軍！這牆倒是皮實。這麼多的鐵彈上去，也就打了幾個坑，看起來要轟上一陣子了。」
薛勇笑著說道：「就這麼轟，早晚有一天要轟塌。你急什麼？這大過年的，你就當是在放炮。這麼大個的炮，你以前過年時沒放過吧！」
「哈哈哈——！」四周的軍官和親兵頓時都哄笑了起來。
當李自成等大順領導人獲得大平軍佔據山西的消息以後，他們想當然地認為，大平軍接下來的進攻目標將是——陝北，於是李自成等人的全部注意力，都集中在了加強陝北的防務上了。
崇禎十六年冬天，大順軍便源源不斷地大批北調。要阻擋大平軍從山西而來的南壓之勢。可就在此時，他們卻獲取了新的情報：在山西的大平軍部隊是源源不斷地調往了潼關地區。這就讓李自成等人難以判斷大平軍的主攻方向了。
按照道理來說：潼關是天下雄關，大順軍又駐有重兵。大平軍長途調動，又毫不掩飾他們的行動，所以攻打潼關的難度肯定是遠遠高於渡黃河，從陝北攻入陝西腹地的。但大平軍又調動了這麼多的部隊到潼關跟前，那麼山西、潼關的這兩路大平軍，哪一路是主攻？哪一路是佯攻呢？甚至說，這兩路會不會都是主攻方向呢？
於是陷入了南北夾攻困境的李自成等人，開始猶豫不決了。李自成、劉宗敏等人，率領著大順軍主力由西安北行至洛川縣後，整整停留了十天。顯然就是被大平軍兩路來犯的形勢弄得進退失據，只好暫時不動，需等待進一步的消息後。方能決定該增援何方。
這樣一來，大順軍原來準備在陝北迎擊大平軍的戰略設想，隨著形勢的變化而不得不改變，使李自成等人在戰局上完全陷於被動。更因為在山西的全大山也在加緊整合雜牌部隊。又要等待消息配合潼關方向的進攻，所以進軍緩慢，而潼關的消息卻越來越緊，所以到了最後，李自成才最終決定，同劉宗敏等帶領增援部隊匆忙趕住潼關。
崇禎十六年臘月二十日，潼關戰役開始。面對著在關城外連營幾十里的大平軍大軍，大順軍根本不可能視而不見，否則將會完全被大平軍的炮火壓著打。而且直到現在為止，李自成等人還不知道：哪一路大平軍是主攻？於是劉宗敏就率部出關作戰。想要先確定一下這路大平軍的「成色」。
面對著劉宗敏的進攻，薛勇等人是毫無壓力。在這路大平軍中，作為核心部隊的原汝寧軍和黑雲軍，他們可能進攻和攻城有些吃力，但防禦住大順軍的進攻卻是綽綽有餘。於是劉宗敏首戰不利。
五日以後的臘月二十五日。劉芳亮統兵出戰，再次受到大挫。接著，李自成親率馬步兵拒戰，也遭到薛勇部大平軍全力反擊，大順軍再次失利。而在這次反擊中，大平軍的反衝鋒的威力就發揮得淋漓盡致，使得這次出關作戰的大順軍步兵基本上都未逃回去。
正面作戰不行。李自成等人就想要出奇兵了。在二十六、二十七兩日晚間，大順軍連續出擊夜襲，可都沒有取得效果。直到臘月二十九日，大平軍把攻堅利器——軍中六磅以上的火炮和繳獲的將軍炮、大將軍炮都調了過來，並進逼到了潼關口，安放到位。大順軍才停止住了出關作戰，在關城前鑿重壕，立堅壁，要阻擋住大平軍攻打潼關。
看著自己的火炮在一輪輪發射，薛勇是一臉鎮定。之所以今天才正式發動攻城。也是因為薛勇想要為大平朝的新立，吳世恭的登基來獻禮。
薛勇看了看前方幾位在嘈嘈的軍官。而這幾位軍官也都很放鬆，他們正在打賭——大順軍將在幾輪射擊時，才會衝出關城反擊？
「別廢話了！民賊已經出來了！」
突然，薛勇看到潼關的關門已開，只見從關門中，衝出一隊大順軍的騎兵，於是他就立刻打斷了軍官們的打賭：「讓小子們都睜大眼，別到最後時刻翻船，把民賊再打回去。」
「諾！」軍官們立刻領命道。
衝出潼關的大順軍騎兵數量並不多，只有三千多騎。一出關城，踏過了壕溝間余留的通道，大順軍騎兵也來不及列陣，就想要蜂擁地向著火炮陣地衝過來，要掀翻這些威脅最大的重型火炮。
可是大平軍在火炮陣地兩側，安排的防禦火力也是最強大的。在小炮、火銃的一陣射擊之下，大順軍騎兵根本就沒有衝起來，他們就放棄了對火炮陣地的衝鋒。
可是帶隊的大順軍軍官還是沒放棄努力。在他的號令之下，大順軍騎兵分成了兩隊，要迂迴到大平軍陣後突擊，竭力想扭轉戰局。
然而後陣的大平軍早就嚴陣以待了。他們在大順軍可能衝鋒的道路上，早已佈置了拒馬和大車作為阻礙，等到大順軍騎兵靠近，又對著這些騎兵進行了猛烈地射擊。就是有些大順軍騎兵幸運地躲過了槍林彈雨，可是當他們衝至拒馬和大車時，也不得不放慢了馬速。
見到了大順軍騎兵的衝鋒勢頭被擋，大平軍的騎兵也是適時發動了反衝鋒。而騎兵沒有了速度，威力甚至還不如步兵，所以在一番砍殺之下，大順軍殘餘的騎兵也都倉惶地逃回了潼關。
見到戰鬥進行的如此輕鬆，一位剛投順過來的原明將，就湊到了薛勇的跟前，他諛笑道：「將軍！闖逆親率的主力都是如此不堪一擊，這潼關看起來是指日可待，將軍公侯萬代，就在眼前啊！」
聽了這話，薛勇笑得很謙虛：「還要打上一陣子呢。說這話還為時過早。就是不知道，大山那裡打得怎麼樣呢？」
……
同日，榆林。
看著榆林城頭的大順軍是如臨大敵，全大山是緊皺著眉，有些束手無策。因為軍中的重型火炮都調至了潼關，所以面對著陝北堅城——榆林，全大山就沒有很好的攻城良策。
可就在此時，幾騎偵騎飛馳而來，他們向全大山稟告道：「大人！附近的橫山、米脂未發現敵軍，據捕俘處得知，只有延安還有四千多民賊，陝北的其餘地區，沒發現其他的民賊。」
「哦？」全大山的眼一下子亮了。他在心中盤算了一下，接著立刻下令道：「姜總兵！你帶兵一萬五圍攻這榆林。如民賊棄城，西竄南逃皆可，但絕不得放其入山西！」
「諾！」先投降了大順，又投降了大平的，原明朝大同總兵姜瓖領命道。
「其餘眾將，隨我老全急赴西安。如延安民賊閉城不出，那就留下一軍看管住即可；如其出城來戰，我等就將其一鼓殲之！」
「諾！」
「大丈夫立功名就在此時，讓我等去抄了闖逆的老巢！」全大山舉起了右臂，高呼道。
「好！」眾位將領立刻發出了雷鳴般的歡呼聲。
穹源元年新年前，全大山率七萬大平軍從山西保德州渡過黃河，進入陝北。首遇高一功部一萬重兵駐防的榆林。
可是當全大山發現在陝北的大順軍兵力空虛，大順軍主力都移至潼關以後，立刻化佯攻為主攻，加快了進攻步伐，兵鋒直指大順軍的西京——西安。於是全大山就留下姜瓖等投降將領，率一萬五千降軍圍攻榆林，自己則統兵南下。
正月初二日，大平軍佔領李自成的老家米脂，接著，便向西安推進。而在潼關的李自成，當他得知了北路大平軍猛攻而來，就明白了在大平軍兩路夾攻之下，陝西的陷落已成定局，於是被迫帶著主力撤回西安，放棄了潼關的防守。
正月初三，鎮守潼關的大順軍將領巫山伯馬世耀以所部七千餘人偽降，大平軍正式佔領潼關。可是在當晚，馬世耀派使者送密信給李自成，被大平軍截獲，送至薛勇處。
次日，薛勇假說打獵，在潼關城西南十里的金盆坡口埋伏軍隊，旋又聲言舉行宴會，把馬世耀所部軍隊的馬匹器械全部解除。然後一聲號令，伏兵四起，七千多名大順軍將士統統被殺。
而大平軍真正攻打潼關的時間也只用了三天。而這道天下聞名的險關，竟然在明末的戰爭中，根本未發生任何激戰，就屢屢被攻陷。無論是明軍還是大順軍都是如此。真是讓人感歎：兵敗如山倒啊！
這麼一來，西安的東路和北路都是門戶大開，直接受到了十七多萬大平軍的夾攻。李自成知道守住陝西已無望，就在撤回西安的當天（正月初四）決定放棄西安，取道藍田、商洛地區向南方。