崇祯十七年(1644年)三月,崇祯死、明廷亡,他和所有明廷故臣一样都在寻找出路。而一条最简捷的出路就是投降大顺。大顺(1644年—1645年)是上承大明下启大清,由李自成在西安建立的政权。大顺对吴三桂的政策亦是招降。李自成遣使三桂,给予其四个月军粮及白银四万两,并声明“俟立功日升赏”。这对于已缺饷一年多的吴军确实是雪中送炭。吴三桂已有降意。就在这关键时刻,吴三桂先后接到两种文书。一是大顺使者所持其父吴襄劝其归顺李自成的书信,二是有人送给吴三桂密信,详告其父被刘宗敏抓捕追脏,遭到严刑拷打。其父已凑白银五万两,但离刘宗敏所索二十万两甚远。此外,吴三桂爱妾陈圆圆亦被刘宗敏霸占。吴三桂闻讯大怒。遂拔剑斩案、升帐演兵场,斩一名来使,将另一名割去双耳,令其传言李自成:“李贼自送头来。”同时,起兵回师击败唐通,夺回山海关。吴三桂从态度模棱两可转变为公开对抗,这在大顺朝中引起轩然大波。四月十三日,李自成率兵十万,号称二十万东出京师。 此时,吴三桂已别无选择。若明日单独与大顺军交锋,必将不敌,身家性命必毁于一旦。于是只得依多尔衮所示,亲往清营,剃发跪拜。次日,山海关大战展开。狡诈的多尔衮令吴军先与大顺军战。待交战双方皆疲,而吴军已显不支之时,方挥师跃入阵中。毫无思想准备的大顺军兵败如山倒。至此,吴三桂所谓借清军以伐大顺,以复明室的设想已成泡影。在军事上、政治上已完全掌握主动权的清,只把吴三桂视为众多归降故明官员中的一个,并驱之若走狗来为其征服全中国的企图效力。
从整体上来看,大顺的作法是丢弃了于自身政权的稳定十分重要的故明官僚的合作,从局部上来看,是逼反了吴三桂。这既是促使吴三桂降清,也是使大顺朝由盛至衰最终覆灭的关键。对于那十几天——历史长河中短短的一瞬间里的情况各种史籍中有着略有出入的记载。在剧烈的变动面前,吴三桂情绪激动举止失措。有记载说他已接受李自成的招降。只是在还没有完全公开之时,又陆续得到父亲被关押拷掠和爱姬被霸占的消息。有说是,他还勉强能接受父亲的遭难,却决不能接受爱姬的受辱。他明白自己是处在清和李自成两大势力的夹缝之中。无论是出于父亲滞留京城的考量,还是从他与清拼杀了十几年的仇恨来看,他归降大顺才是顺理成章的。可是三十二岁血气方刚的青年武将在斩了李自成的使节并口出“李贼自送头来”的狂言后,就自断了这条应该走,并且本来已打算走的路。可是尽管如此他对降清仍有顾虑,以至在获悉李自成起兵后曾想自戕以了断一切。然而当他面对现实后,只得走出向清搬兵的招数。
然而后续的发展并不如忠直的明朝旧臣所想。清以大明臣属的名义公开寻找崇祯之子,声称会将崇祯之子奉为正统,令其即位。却又自食其言,将明朝旧臣和内宫老太监都认定是崇祯第三子朱慈炯的人处死,并称此人是假冒的崇祯后裔。自此明庭失去了正统的继承人,明室的诸亲王都缺乏正统性和号召力,南明小朝廷也不得不走向了衰亡之路。此时的三大降将吴三桂、耿精忠和尚可喜三人已是骑虎难下:清廷已经坐大,只有协助清廷消灭南明,才能保他们家族的平安,并消除他们降清的道德危机。明室虽从未薄待过吴三桂,身为降将的吴三桂却不得不积极的消灭南明,并最终手刃永历帝以向新主子表忠心。