自成军兵发关中，崇祯帝很快得到消息，封孙传庭为兵部尚书，敕尚方剑，总督七省军务，命即刻出关中阻截贼寇。孙传庭左右为难，脸更红了。自郏县柿园之战退守关中，他总结失败的教训，痛感后勤供应是一大难题，而且以往同反民作战施行的分化、瓦解、偷袭等手段都不灵了。他开始认真地把义军当做一个对手，一支真正的军队--从初期的王嘉胤到王自用，从高迎祥到李自成明火执仗敲小鼓的军队。他陷入思考，与李自成的军队做着对比。他的部队有十万人，李自成的农民军至少有六十万，双方的兵员素质很难区分出高下，他手中有炮兵、骑兵，李自成一样也不少，而且数量上远超过他，他的军队是真正的军队，训练有素，李自成的军队同样训练有素，他的优势在哪里？他想扩充军队，时间又不容许，最主要的是没有银子。他愁眉不展的时候，忽然想起了一种战车，就是当年老和尚申甫发明的木牛流车，他思忖：若在此基础上加以改进，承载力更强一些，装上火炮的话，对付泥腿子军就会容易一些。“这是劣势中的唯一优势，但是，就目前的形势，更适于防守。”他告诉自己，开始设计制造战车，并把这种车命名为“火车。”车体里外都包上铁片，前有挡板，掩护弓箭手射击，车厢里再装些干柴硝磺，进攻或防守时可点火阻击敌兵马队。此时陕西的士绅正上疏指责他玩寇糜饷，他全然不予理会，共打造出两万辆“火车”，组建起一个火车营，命总兵白广恩统领，加紧训练。
盛夏时节，自成军进占了汝州、洛阳，崇祯一再下旨催促孙传庭出兵。孙传庭圣命难违，给河南总兵陈永福发檄，相约两军在洛阳会合，又调陕西巡抚冯师孔率甘肃总兵马爌，四川总兵秦翼明出兵商洛做为策应，命左良玉自九江北上，从后夹击李自成，自领总兵白广恩、高杰推着火车，以总兵牛成虎、副将卢祖光为先锋，十万大军东出潼关，与自成军一决雄雌。
自成的正面是孙传庭和陈永福的军队，左侧为马爌和秦翼明的军队，身后是左良玉的军队，三支军队加在一起约有四十万。自成根本没把他们放在眼里，他知道，义军真正的对手是孙传庭，其他两路官军都是应付差事，尤其左良玉，只有在官军胜算在握时这只狐狸才肯上前，只要打垮孙传庭，他就会像兔子一样逃走。因此与众谋士们商议，以河南境内连年战乱，一片饥馑的现状，义军应主动后撤，将主力部队集中在郏县至襄城一线，诱敌深入，孙传庭若孤军冒进，战线必然拉得过长，后勤问题就暴露出来了，因而坚持不了多久，他们牢牢记着柿园之战，官军就是这样溃败的。
自成的中军屯驻在襄城，把随军家属安排在大后方唐县，派刘希尧一军往内乡阻击马爌、秦翼明所部官军，由贺锦兵出阌乡正面迎敌，诱孙传庭军深入河南腹地。
义军放弃潼关至郏县地带，这一带成了真空，孙传庭军轻松进入洛阳，与陈永福军在此会合。贺锦佯装败退，引孙传庭部队向前推进。牛成虎围攻汝州，守卫汝州的都尉李养纯势单力薄，被迫投降。孙传庭任命他为参将，拨属高杰麾下，并向他许诺，日后立功，即奏请朝廷封赏提拔。李养纯是个农民，成为官军将领，不由得感激涕零，把自成的兵力部署和盘托出，不仅道出了自成中军屯驻襄城，家属安排在唐县，还告知孙传庭，六政府地方官员多集中在宝丰县城。孙传庭立即采取突袭行动，派副将李俊率兵进攻宝丰，高杰率骑兵远攻唐县，自己与牛成虎从中策应，使自成首尾不能相顾。李俊、高杰杀进宝丰、唐县，开始了大屠杀，被自成刚刚任命的文武官员和义军家属老幼惨遭毒手。
自成在襄城闻知孙传庭偷袭宝丰、唐县，尽杀文武官员和诸将家属，悲愤不已，亲率三军前往汝州与孙传庭决战。双方在郏县展开激烈搏杀，孙传庭命白广恩推出“火车”，官军士兵借“火车”掩护，铳枪弓箭雨点般射向自成军，自成的马队无法近前，步卒损失惨重。官军“火车”步步推进，自成军大败，官军骑兵乘势冲出，果毅将军谢君友被生擒，李双喜落荒而逃。自成率大队逃回襄城，官军逼近襄城，左良玉得知孙传庭获胜，加快了进军步伐赶来助战。局势骤然变化，农民军人心动摇，一些士兵在夜晚偷偷开了小差，逃回家乡，自成陷入深深的焦虑和绝望之中。众谋士纷纷开动脑筋，为自成排忧解难，宋献策的脑子转得最快，他想到了柿园之战的大雨，把此事提出来，信誓旦旦盼着能有天助。自成如赌徒般下了决心，严令全军坚守，等着大雨再次降临。
三日后，天空果然阴云聚集，乌云从远方滚滚而来，随着电闪雷鸣，大雨倾盆而至，远近的天地都发出回响。这场大雨一连下了七天，在城外露宿的官军浸泡在泥水中，行动受阻，后方的运粮车陷于泥泞中，无法前行。官军出现了断粮，孙传庭最担心的事情再次发生，他不由得昂天长叹，大势已去。自成在城上，却高兴得惊呼乱叫，命令腰鼓队在雨中敲鼓，气那些官军。城下的孙传庭愁眉苦脸，雨水淌在两颊如泪水横流，他悲愤地令全军后撤，攻取义军防守相对薄弱的郏县夺些粮草。此时破败的郏县同河南其它州县一样，只是一座空城，官军攻入郏县的全部所得仅是三百匹骡马，狼多肉少，很快就被分食一空。大雨刚停，自成就向孙传庭下了战书，约定第二天辰时双方决战，以此吸引住官军，却于当夜派刘宗敏率一万精骑从小路抄到陕西军后方白沙一带，切断官军粮道。
孙传庭的部队饥肠辘辘，已经挺不住了，士兵们怨声载道，军心浮动，孙传庭再次看到了柿园之战先胜后败场景的复现，他决定亲自带兵取粮，命陈永福原地驻守，自率陕西军分两路回师。他们刚走，陈永福的河南兵就不干了，骂骂咧咧，“好小子，你带人跑了，让俺们当替死鬼。谁也不是后娘养的，俺也跑！”他们紧跟在陕西兵后面，孙传庭走得快些，他们也走得快些。陈永福喝止不住，抽出宝剑砍杀了几名将兵，依然控制不住士兵的骚乱。李自成抓住这机会，迅速发起攻击，步骑兵齐出，排山倒海般杀过去。殿后的左良玉慌了，率军就跑，引得陈永福也跟着跑，连带着孙传庭的军队一起逃跑，自成军在后穷追。三路官军一直逃到南阳才反应过来：他们是来剿贼的，何时角色互换了！孙传庭立即命各军抖擞起精神，摆开阵势回击贼寇，双方在此展开了大会战。官军推出“火车”来攻，义军阵地共分五重，第一重是饥民，各发短刀消耗官军，第二重是步兵，第三重是骑兵，第四重是中营精骑，第五重是炮队。官军杀过来，连续突破了三重阵地，与第四重的义军精骑展开了鏖战，双方人喊马嘶，厮杀成一团。这场面同当年高迎祥被围盩厔黑水峪的情形正相反，当时义军没有粮吃，体力渐至虚弱，现在是农民军饱餐战饭，体力充沛越战越勇，腹中无粮的官军气喘吁吁，体力逐渐下降，白广恩的火车营首先支持不住，弃了“火车”就朝西跑，陈永福的部队受了感染，也跟着跑，左良玉见败局已定，跑得比谁都快，掉头朝湖广方向狂奔。剩下孙传庭和高杰、牛成虎的陕西兵，拼死杀开一条血路，向洛阳一带撤退，一直逃回陕西。自成指挥大军分路追击，由田见秀南下追左良玉，刘宗敏、左金王贺锦向西追杀马爌、秦翼明，李过率兵追孙传庭、高杰直至孟津县，官军折损失四万余人，丢下的兵器辎重有数十万，再也没有力量跟义军作战了。
孙传庭逃回关中，望着属下们的凋零景象，清点过家底，寥寥无几，他痛不欲生，急将败报发往京师，决定以死谢罪，被部下拼死劝阻。他痛哭了一场，率残兵一路退往潼关，眼看着自成军占领了关中。
随后自成进围潼关。孙传庭山穷水尽，只能做最后一搏了，他在城头上听着越来越近的小鼓声，看着农民军连成一片望不到边的旌旗，瑟瑟的秋风击打在面颊上，他的脸越来越红。他悟出来了，这不是二百人的小鼓队，而是五百人的小鼓队，他第一次感到了小鼓队的可怕，泥腿子军队终于强大起来了，他感叹那里面有许多人是官军士兵。此时他身边的将兵，更是惊弓之鸟，已经没有胆魄跟义军交战，义军攻上来，他们随时准备缴械投降。
潼关被轻松攻破，总兵高杰逃往山西，白广恩逃往甘肃，孙传庭又撤到渭南。自成军步步紧逼，小鼓队声声震耳，孙传庭决心拼死一战，命令大开城门，冲出去与李自成做最后的搏杀，在数十万义军面前，如同飞蛾扑火，监军兵备副使乔迁高、随营教授许嗣复先后战死，孙传庭也多处受伤。漫山遍野的农民军边冲杀边高喊，“大王有令，有擒得孙传庭者，赏银十万两，授权将军！”孙传庭清楚地看见了这些农民的面容，他们一双双闪着仇恨甚至是冒火的眼睛，手中分明举着刀剑兵器而不再是镰刀锄头，他发出像大哭似的大笑兼冷笑狞笑，扔掉长刀，拔出佩剑，朝脖子上尽全力一抹，一股鲜血喷涌而出，栽倒在地。上万名农民军冲上来，朝他的尸体发疯般乱砍乱剁，直到把他剁成肉酱。
自成赶来，亲手砍下孙传庭血肉模糊的人头，设了灵堂告慰高迎祥和那些惨死的义军，在舅王灵位前，他激动得大哭，好像看到了高迎祥就在他的泪眼中跳动，无数的义军将士、家属及腰鼓队的英魂围绕在他身旁。