崇祯十五年七月，朱仙镇大捷后，李自成获农民军加紧围攻开封。陕西总督孙传庭因关中久旱，兵、饷难筹，迟迟不能增援。明廷不得已，为镇压起义军，解开封之围，竟不顾人民死活，从开封城西北的朱家寨口掘开黄河，企图水淹起义军。李自成发觉后，移师河南西部，然后乘开封被水淹空虚之机，乘舟攻占开封。接着又在河南汝州郏县迎战孙传庭部，初战不利，主动撤退，并故意遗弃衣甲财物于途，明军争利，阵势混乱，李自成回军反击，罗汝才亦率后续部队夹击明军，歼敌数万。孙传庭退回陕西。十一月，李自成会合诸路义军，连营五百里，召集诸将议事，决定先取汝宁，再回师襄阳。闰十一月十三日，农民军进军汝宁。杨文岳亲率保定兵布阵城西，监军佥事孔贞会率四川兵布阵城东。农民军先攻城东，继攻城西，先后下之，毙总兵虎大威，俘文岳、贞会等，全歼守军。 攻下汝宁后，农民军转锋南攻襄阳。左良玉闻风丧胆，将襄阳劫掠一空后，经武昌逃奔九江。农民军不战而下襄阳，并于十六年正月在襄阳(今属湖北襄樊)设署任官，拥立李自成为奉天倡义文武大元帅。五月，公推李自成为新顺王，改襄阳为襄京，建立农民革命政权，设官分职，整顿军队，将全军整编为中、左、右、前、后五大营，设正、副权将军总督5营兵马，每营设制将军一人统领。李自成召诸将，采纳从事顾君恩等意见，议定了先取关中，再攻山西，后取京师(今北京)，推翻明王朝的作战方略。 明廷为阻击农民军攻势，命陕西总督孙传庭为兵部尚书，调集陕西、河南、湖广、四川等七省明军十余万人分进河南。八月初六明军出潼关，具体部署如下：
一、孙传庭自率主力，以总兵牛成虎为前锋，高杰为中军，王定、官抚民为后继，白广恩统“火车”营，出潼关，趋洛阳，会合河南明军陈永福、卜从善部，转攻汝宁；
二、命左良玉率兵自九江趋汝宁，夹击农民军；
三、命四川总兵秦翼明率兵出商、雒(今陕西商洛境内)进行策应。企图三路合击，会攻汝、襄，歼灭农民军主力。
李自成闻讯，于七月进兵河南。他认为孙传庭“九边精锐悉隶麾下，又据潼关之险”，若在潼关与敌决战，将冒极大风险。因此决定采取诱敌远离关中，陷敌于孤立无援境地后，再聚而歼之的作战方针。于是他派兵一部赴阌乡(今河南灵宝西)诱明军主力至河南中部决战，自率主力屯于宝丰、襄城待机。并在襄城、郏县问修筑土城20余座，城门暗伏大炮，待机。守城步兵各执长矛、弓矢和小炮，城前挖掘堑壕以阻敌，骑兵则列阵城后以为机动。
明崇祯十六年五月，李自成攻占今湖北、河南大部地区后，拥兵号百万。遂于襄阳（今属湖北）集议推翻明王朝的作战计划,决定先取关中，再攻山西，然后直逼京师（今北京）。此时，明帝朱由检任命孙传庭为兵部尚书，调集河南、湖广（约今湖南、湖北）、四川等七省明军约10余万,分进河南，向农民军发动进攻。
李自成闻讯，立即改变部署，派兵一部往阌乡（今河南灵宝西）迎战，诱明军主力至河南中部决战。同时，为阻击四川明军进入河南，又在内乡县一带加强防守，掩护翼侧的安全。
八月初十，孙传庭在朝野催促下率师出潼关抵阌乡。农民军佯弱诈败，且战且退，先走陕州(今三门峡市西北)、渑池，继经洛阳向郏县、襄城转移。孙传庭自以为得计，冒险轻进，于九月初八，进抵汝州。适遇农民军都尉四天王李养纯叛变投降，供出农民军主力及后方屯驻地点。初十，明军集中全力进攻宝丰，数日不克。孙传庭恐误战机，亲督诸军破城，击杀农民军州牧陈可新等。旋又袭陷唐县(今唐河)，尽屠农民军随从眷属。李自成为创造歼敌条件。于襄城依托深沟高垒组织坚守，暂不出战，以疲惫明军；并以轻骑兵一部绕道敌后，袭取汝州西北之白沙，切断明军粮道，致使明军断粮。十四日，明军攻下颊县，获得骡羊200多匹(只)，分食立尽。接着连下7天大雨，明军饥疲不堪。二十一日，因为断粮，明后军于汝州哗变。孙传庭为解决粮饷，分军为三，由白广恩、高杰、陈永福率领，分头行动。李自成乘明军移营之机，于二十三日发起反击，前锋骑兵组成3队，每队720人，向屯于郏县东南的明军发起轮番冲击。明将白广恩率所部8000人逃往潼关，高杰部迎战农民军失利，损失三、四千人。孙传庭仍不甘心失败，企图移师南阳筹粮，寻机再战，留总兵陈永福守城。孙传庭一走，陈永福部也急忙撤走。李自成亲率主力追杀，及至南阳，孙传庭会同攻占唐河的明军回军还战。双方展开激战，明军溃退，“火车”、步兵四散奔逃，骑兵向北逃跑，农民军骑兵乘胜猛追，驰驱400里追至孟津，共歼明军4万余人。孙传庭仅率少数随从逃过黄河，回守潼关。明总兵陈永福兵败被俘，投降义军。 此战，左良玉、秦翼明惧于农民军的威势，按兵不动。孙传庭本欲固守潼关，因在皇帝朱由检和关中官员的催逼下冒险东进．中了李自成诱敌出关之计，远离关中，后勤补给又被切断，使明军丧失了作战能力。农民军以“诱敌出关，然后聚而歼之”的正确作战方针为指导，隐真示假，佯退诱敌；深沟高垒，坚守疲敌；暗出奇兵，断粮困敌；纵骑出击，大量歼敌。最终赢得了决定双方生死存亡的汝州之战的彻底胜利。此战还表明，农民起义军来自人民，深得民心，既可取给于民，同时，因为指挥得当，还可取给于敌；明军则失去了民心士气，全赖官方后勤补给，一旦后勤补给线被切断，大军即不战而溃。