，关下有四座卫城，东西两个分别叫东罗、西罗，南北叫南翼、北翼，这些卫城和关城主体、长城、敌楼等防御设施互相呼应。
吴三桂在战斗之初还颇有些自负，他让主力部队把守四个卫城，本人则带着部分主力和彝丁突骑在山海关下结成方阵，和大顺军主力正面搏杀。
但李自成能夺得天下，并不是只靠着嘴皮子和政治欺骗，他依靠兵力多的优势，正面一边和吴三桂搏杀，又分兵猛攻西罗、北翼两城，同时还派出唐通直扑山海关西面的一片石地区，准备从那里突破，以便绕到关外从背后向吴三桂发起攻击。
唐通得令后带领部众赶往一片石。他本有八千人，当日接收山海关后被吴三桂击败，现在能战之士还有六千，但也远远多过吴三桂的守军。好在吴军也是主力，比高第组织起来的民团要强悍太多，唐通攻打数次，竟然丝毫占不到便宜。
中午，唐通灰头土脸地回来见吴三桂，要求红夷大炮助战。虽然京师城墙上那些最好的红夷炮都被罗虎带走了，但千斤的红夷炮李自成还是带来很多。
下午，红夷炮队开进一片石城前。二十门红夷炮不断地轰鸣，城墙的墙体在炮弹的冲击中一次次颤抖。
黄昏之时，城墙已千疮百孔，摇摇欲倾。
唐通看在眼里，把家丁聚集在一起，这是他所有的本钱。
“兄弟们，只要拿下一片石，吴军定然崩溃，届时我们可是首功，成败在此一举，首登者吾有重赏。”
这些强悍的家丁听罢气势高昂，带着其余士兵在云梯的辅助下开始攻城。
随着夜幕降临，夜战开始，双方打到深夜，吴军兵力耗尽，一片石终被攻克。
唐通在攻下一片石后，一刻也不停留，马上趁夜出长城，绕到山海关东面扎营，对吴三桂形成夹攻之势。
唐通攻击一片石的时候，吴三桂意识到自己犯了一个错误，但是由于他的主力被李自成军队缠住，一时也无法调兵。
这一日，北翼城，西罗城，东罗城都有大战，激烈的战斗一直打到傍晚，双方各有损失。
是夜，吴三桂坐卧不宁，他没想到自己拥有被称作天下第一关的山海关，在第一天的战斗中全面陷入了被动。在与满清作战的二十年中，不要说这里，连宁远满清都未攻克过，大顺与满清相较，肯定还是满清更胜一筹，只不过，吴三桂在与满清作战时背后有整个大明朝作后盾，当下与李自成对战他却是孤立无援。
唐通绕后对吴三桂形成包围，照局势发展下去，覆亡是早晚的事。二十日，大顺军从山海关内外同时向吴三桂发起进攻，吴军被全面包围，和外界的联系彻底断绝。
吴三桂指挥大军拼死迎战，双方你来我往，一时不分胜负。
这时一个将官来报：“将军你看北翼城那边。”
吴三桂放眼望去，只见北翼城的城门