他最终既没有选择自己南下也没有同意让太子南下，这个结果让李邦华等人非常无奈。
朝会结束后，李邦华咬牙切齿地说道，“今日阻陛下南下者，日后定死无全尸！”
大明崇祯十七年三月十五日，永昌元年三月十五日，李自成率领的顺军前锋到达黄河岸边，山西明军没有在黄河设立任何像样的防线，顺军轻松渡过黄河，进入山西。
很快，进入山西的顺军轻松占领了蒲州和解州，趁势进军平阳府，平阳府知府弃城逃跑，守军开门迎接顺军进城。
占领平阳之后，顺军稍作休整便北上汾州，汾州守军未作抵抗，见顺军气势汹汹而来，当即选择了投降，知府侯君招、汾阳县刘必达见顺军势不可挡，遂自尽。
攻取汾州之后，太原已在眼前，李自成判断太原的守军不会太强，于是分出一支军队，由李过率领直接前往大同，进攻大同总兵姜瓖，自己亲自指挥军队攻打太原。
太原是山西巡抚驻地，也是山西最坚固的城池，山西巡抚蔡懋德命令牛勇和王永魁趁顺军刚到太原立足未定之时打顺军一个措手不及：
可惜蔡懋德的想法想的很好，但现实却很残酷：
牛勇和王永魁领兵五千突击顺军惨败，反被击溃，五千兵马全军覆没，太原守军顿时士气大跌。
蔡懋德于是急忙派人通知驻扎在代州的山西总兵周遇吉，让周遇吉火速带兵前往太原支援。
不久，太原城中的守军将领以张雄为首，偷偷派出使者与城外的李自成联络，约定内外夹击，一起合作攻陷太原。
三月二十二日，张雄率领城中想要投靠李自成的士兵突然发难，摧毁城头的火炮城防，袭杀守门明军，城外顺军见城头上打出信号旗，遂蜂拥而入，太原一夜之间失陷。
由于太原丢的太快，住在城中的晋王一家还没来得及逃出，巡抚蔡懋德等一众官员也没有做好准备：
蔡懋德被仆人通知顺军已经进城的时候惊得魂不附体，过了半晌缓过神的蔡懋德惨然一笑，举火自焚而死。
顺军进城之后立刻擒获晋王一家，布政使赵建极、副使毛文炳，参议简刚中、佥事毕拱辰、知府孙康周、同知李一清、长史范志秦、副将惠光祚、都司张宏业，指挥韩似雍、千户王德新、司鼎、晋府典仗官樊于英等一众官员被擒之后均拒绝投降：
李自成大怒，将赵建极斩杀，随后命将一众不愿投降的明廷官吏全部处决。
杀了一众官员之后，李自成又命令打开府库，将府库中的钱粮悉数分发给城中民众，接着抄了晋王府，为城中明军补了饷银。
李自成在太原休整了五天之后，李自成率军北上，进攻代州：
代州驻扎着山西最后一支明军兵团，这是由山西总兵周遇吉亲自指挥的军队。
顺军对代州发起了猛攻，双方激战数日，顺军没能攻下代州，李自成遂派出已经投降顺军的明将熊通前去劝降周遇吉。
周遇吉见到熊通之后大怒，厉声斥责熊通：
“你身为大明将领，手下可战之兵有数千之多，屈身从贼不说，还敢来当说客？！”说完周遇吉令将熊通处决。
见劝降不成，强攻又伤亡太大，李自成决定对代州进行围困：
代州不是大城，山西各地大多数地方都已被顺军占领，代州的粮食撑不了太久的。
事实证明李自成的判断没有错，周遇吉见李自成有围死代州的打算，便主动率军撤出代州，退往宁武关。
见到明军退往宁武关，李自成当即率领顺军尾随而至，双方再次在宁武关前展开激战。
虽然李自成在周遇吉的顽强抵抗之下一度产生了放弃的想法，但陈新斗提醒李自成说：
“今之宁武关如昔日之洪都，若不一鼓作气破之，我军将成为第二个陈友谅！”
于是李自成下定决心，对宁武关发起了一轮又一轮猛攻，最终，兵微将寡的周遇吉还是失败了：
周遇吉在宁武关失陷后举家自焚，怨气颇大的顺军在宁武关屠城：
随着宁武关被顺军摧毁，山西境内所有成建制的明军都被李自成消灭了。