在李自成的计划先避免直接面对毛钰，而是挥师北直捣黄龙，将京城拿下。到时候是与毛钰以长江为界还是徐徐图之那是后话，现在他需要尽快控制西北几省然后再取京城，等到收降一些大明官兵，自己的可战精锐才会随之增长。只要自己的精锐超过毛钰，加上控制北方战马来源比毛钰广机动能力就会超过毛钰。
说干就干，李自成迅速从襄阳出兵席卷南阳等地，得知李自成等人死灰复燃的大明朝廷自然惊慌不已，连连下令孙传庭带兵南下剿贼！同时宣府的王朴、前农民军将领白广恩等随同孙传庭南下。尽管孙传庭能力不错，带出的兵马也算得上大明精锐，但总兵力上差距实在太大，加上京城距离襄阳实在太远，而河南基本上是赤地千里，没有地方补充粮草，这对孙传庭是一个
孙传庭在力不如人的时候，以智取胜，官军首先在开封以逸待劳取得了久违有胜利，然而由于此时天降大雨，官军又饿又冷，没能继续扩大战果。
李自成的农民军虽初战失利，但毕竟人多势众，后退到洛阳准备与孙传庭决战，孙传庭在开封稍作休整顶不住朝廷的一再催促，冒着寒冷朝着洛阳进军。在开封吃了大亏的李自成也学聪明了，在洛阳城外做了一个局，显然让那些新附的农民军在前线抵挡孙传庭，自然就是大白特输。在官军打扫战利品之际，农民军主力杀了个回马枪，官军抵挡不住，兵败如山倒，王跑跑等人第一个从战场溃逃，企图回到开封城里，不料李自成早有埋伏，切断了官兵的归途直接将王朴所部打残，王更是直接被俘虏。孙传庭不得已率残兵败将狂奔回陕西。官军此战原为长途奔袭，试图以战养战，粮草供应不上，将士们不可避免地问当地百姓抢粮食，这样就导致了更多的百姓成为灾民甚至干脆直接加入了李自成的队伍！
孙传庭自败归陕西后，到处招兵买马、发展生产、置办武器，经过大半年的努力，陕西官军实力有显著增长。孙传庭还发明了一种战车，上面装载火炮，车厢里存放士兵的衣服和粮食，名叫火车。这种火车共打造了二万辆，组成一个火车营，由总兵白广恩统领。崇祯命孙传庭兼督河南、四川军务，不久又封他为兵部尚书，改称督师，加督山西、湖广、贵州及江南、北军务，并赐予尚方宝剑。八月，在崇祯的一再催促下，孙传庭在西安关帝庙誓师，统率总兵白广恩、高杰、牛成虎等部十万众东出潼关，同时檄调各路人马夹攻李自成。李自成得知陕西官军出关的消息，亲统大军北上河南迎敌。由于河南境内赤地千里，缺少粮草，李自成采取了诱敌深入的战略，把主力部队部署在郏县以南的地区，把后勤问题留给长途跋涉的官军。
由于民军放弃了潼关到郏县的广阔地带，陕西官军一路上“势如破竹”，八月上旬占领洛阳，九月八日攻占汝州，民军督尉四天王李养纯投降。李养纯的投降后向官军泄露秘密，给民军带来很大损失，他报告说：民军的老营在唐县，精锐部队在襄城，地方上任职的文武官员屯聚在宝丰。孙传庭根据这个情报采取了有针对性的行动，首先攻破宝丰，斩伪州牧陈可新等，然后挥师唐县，将安置在那里的民军家属斩杀殆尽。
九月十四日，官军和民军主力在郏县进行激战，民军战败逃跑，官军紧追不舍，果毅将军谢君友被俘杀，李自成本人也差点被擒。后来民军逃入襄城，官军也尾随而至。面对危局，一些民军将士产生的投降的念头。这时大雨整整下了七天，城外露舍的官军苦不堪言，由于道路泥泞，官军的粮车难以移动，官军的后勤出现问题。官军希望破郏县获取给养，但是郏县早己坐吃山空，破城后只得到一些骡马，很快就被士兵们分食殆尽。
这时李自成派大将刘宗敏率一万名骑兵从小路抄到官军后方，切断官军的粮道，为了麻痹官军，李自成用大牌写下战书，约定日期同官军决战，以此牵拌官军。
士兵们有雨淋没饭吃，情绪开始浮躁起来，孙传庭无奈之下，只好决定回师迎粮，他命令河南总兵陈永福留守军营，自己统率嫡系陕西官军分路回师打通粮道。陈永福部下士兵看到陕西官军走了，自己却被留下来忍饥挨饿充当替死鬼，都愤愤不平，也都跟在陕西官军后面撤退（前军移，后军乱），陈永福无法控制局面，官军队伍大乱，民军乘机发起进攻，官军全线崩溃。官军逃到南阳才缓过神来，调头迎战民军，双方展开大战。民军战阵共有五重，第一重是饥民，第二重是步兵，第三重是骑兵，第四重是精锐骑兵，第五重是家属。
官军攻破了民军前三重战阵，与第四重战阵的精骑相持不下，鏖战中，白广恩部火车营招架不住，率先溃败。火车营的溃败引发连锁反应，骑兵也招架不住逃跑，战场形势瞬间发生巨变，由双方互相厮杀变为一方追杀另一方。民军倾巢而出，穷追不舍，一日一夜追杀四百余里，官军死亡四万余人，损失兵器辎重数十万。此役，大明仅有的“一副家当”损失殆尽，成了待宰的羔羊，民军的战略问题也迎刃而解，扩大战果，乘势夺取关中。
汝州之战和松锦大战一样，都是决定明朝命运的战略决战，在这两场战役中，明军并非没有机会，但是由于种种原因，最终归于失败。
双方没有决战之前，还是有人跟冲很提议农民军需要徐徐图之，结崇祯十四五月，兵部侍郎张凤翔“进言孙传庭所有皆天下精兵良将，皇上只有此一付家当，不可轻动”。崇祯帝不从。孙传庭不欲仓促出战，可是在朝廷的催逼下，传庭不得已在八月亲率白广恩、高杰等部10万人出师潼关，同时檄左良玉西上，总兵陈永福、秦翼明分别将河南与四川兵互为犄角。九月，孙传庭在汝州兵败，李自成一日内追杀四百里地，直撵孟津，明军四万余人战死，损失大量兵器辎重。
十月初，李自成攻克潼关，总兵白广恩、陈永福投降李自成。李自成以十万军围攻孙传庭，孙传庭向渭南撤退，十月初三，孙传庭战死，时年51岁。