李自成今日非常恼火，主力部队抵达山海关，向吴三桂发出逼降通牒，吴三桂一口拒绝，李自成和一群大顺军文臣武将，被吴三桂反复无常行为，逼得没有办法，下令主力部队分别对罗城和北翼城猛攻。
关宁军是大明最后一支能野战的部队，吴三桂也有资本抵挡大顺军进攻，他将主力部队列阵于罗城石河以西，阻止大顺军攻关。
大顺军和关宁军在罗城西侧附近激战，关宁军打清军没本事，打大顺军却把兵不厌诈玩的贼溜，竟然诈降，引诱数千大顺军抵近城垣。
大顺军不知有诈，靠近城墙，隐藏在城上的关宁军突发火炮，火铳等远程武器，大顺军死伤甚众，前线总指挥刘宗敏被迫下令后撤。
在北翼城，大顺军占据有利位置，利用居高临下有利地形，猛攻城垣，战果颇丰，但是因为罗城战役失利，其他各城又还在关宁军手中，未能彻底占领城池。
在二十一日白天，大顺军主力没有能够吃掉关宁军，反而损失部分兵马，吴三桂虽守住山海关，却也损失惨重，再继续打下去，整个山海关和关宁军及家属都会被大顺军消灭。
傍晚时分，吴三桂召集部将，商议怎么打下去，此时在山海关不仅只有军队，还有军队家属，乡绅，百姓，吴三桂和众将商议，是否真要降清？
投降清以后，他就是明朝开国以来，最大明奸，也是带领最多军队投降外敌的明奸，吴三桂举棋不定，和大顺军杀到这个份上，投降大顺是不可能的事情。
好像唯有投降大清，才可以继续享受荣华富贵，荫及子孙，吴三桂决定再等等，或许不需要他去投降，多尔衮就会带领八旗兵入关救援。
城外的大顺军经过一日一夜激战，暂时退下去休整，等待第二天发动最后一攻，李自成对今天没有攻下山海关，有些恼怒，接到袁宗第送来战报，右营和唐通两部在一片石方向和清军前锋遭遇战，右营损失过半，唐通部溃散，白广恩部撤向关内。