崇祯十七年（1644）正月初十，吴三桂的父亲吴襄带着一家人搬入北京。就在正月初一，李自成在西安称王。正月初八，李自成率军从西安出兵，向北京进发。

正月二十三日，农民军从禹门口东渡黄河进入山西，占领平阳后，向太原进发。二月初六，农民军包围太原，太原守军士气低迷，无心恋战。二月初八晨，叛将张雄开新南门投降，纵火焚城，太原陷落，山西巡抚蔡懋德自尽、晋王朱宰烜被俘。

二月十六日，农民军从太原北上，逼近宁武关。农民军除在太原遭到抵抗，进军之路非常顺利，沿途州县纷纷投降。

宁武关建于管涔山和云中山两山夹峙的巨大山口之间，恢河穿流而过，是太原通往大同的必由之路，山势险峻，易守难攻，自古就是大同盆地和忻定盆地间的南北交通咽喉和战略要冲。1644年早春，6万农民军进逼宁武关，关城守军只有2000多人。守将是大明山西总兵周遇吉。

周遇吉，辽东锦州人，崇祯十五年（1642）出任山西总兵，驻守宁武。周将军武勇正直，与部下共甘苦，对百姓秋毫无犯，深受军民爱戴。

周遇吉的妻子刘氏是蒙古人，也是一位巾帼英雄，善骑射，能挽数百石的强弓。二月中旬，农民军攻占太原。消息传到宁武，周遇吉听取监军副使王胤懋的建议，决定凭城固守，发动全城军民用土堵塞城门，积极备战。

在周遇吉感召下，城中3000余名壮丁自愿参加守城，守军人数增至6000人。即便如此，他们与农民军的兵力之比也是一比十，相差悬殊。

二月二十日，农民军在未遇任何抵抗的情况下顺利占领雁门关。到达宁武关附近后，李自成在关外20里扎下大营，派刚刚投降且与周遇吉有交情的明将尤世禄前往城下劝降。周遇吉持弓登城，对准尤世禄就是一箭，尤世禄转身逃走。见劝降无效，李自成下令攻城。

大批农民军肩扛着云梯，漫山遍野地向宁武关冲来。周遇吉率数千精兵开城列阵。农民军万万没料到守将竟敢主动出击，前军很快土崩瓦解。周遇吉率领明军直冲李自成的中军，然而农民军仗着人数优势，被消灭一批又上来一批，不顾伤亡地向前冲，一点点向前压。入夜时分，农民军靠近城墙。周遇吉下令全军退入城中，登城防守。

守军向城下开炮放枪，农民军架云梯爬城、挖地道攻城，激烈的枪炮声通宵达旦。

激战中，宁武关迎来了二月二十一日的黎明。

城下，农民军的尸体堆积如山。城上，守城军民也伤亡很大，关键是炮弹不多了。城外，农民军已经架好火炮，向城头猛烈炮击。清晨，东门守将杨光隆中炮阵亡，守门兵士死伤殆尽。捕捉到战机的李自成亲自指挥数千农民军涌入城中。危急时刻，周遇吉亲率数十名精锐骑兵沿街杀出，对潮水般涌入的农民军发动决死一击。他们如战神般冲进敌群，所过处一片血光。

冲进城里的农民军竟被周遇吉率领的骑兵生生杀退。因为伤亡太大，李自成只得暂停进攻，派军使约周遇吉到城外演武场谈判。生性耿直的周将军独自从角楼缒城而下，去与李自成会面。

演武场，李自成亲自起身作揖，两次劝降这位可敬的对手，以高官厚禄诱惑，得到的却只有周遇吉的大骂。见劝降不成，李自成假装放周遇吉走，派10个杀手紧随其后，准备暗中下手。周遇吉觉察到后面有人，未走多远返身夺刀，将10个杀手一一砍死。周遇吉与闻声追来的大批农民军展开血战，最后身负数十处重伤，力尽被俘，后被杀害，至死面不改色。

被害前，周遇吉向李自成提出守城是我的命令，不要杀害城中百姓，站在城头的宁武军民，目睹了周遇吉被农民军活活肢解的全过程。周遇吉死得壮烈，令城上军民感愤流涕，发誓要跟敌人血拼到底，周遇吉的妻子刘氏擦干眼泪担负起了指挥守城的重担。刘氏召集将士，誓与宁武共存亡，人在城在，人亡城亡。二月二十二日辰时，李自成向不屈的宁武关发起了最后的总攻。

在炮火掩护下，数以万计的农民军冲向城墙。小小的宁武关似惊涛骇浪冲刷下的顽石，屹立在农民军的汪洋大海前。守军的炮弹已经耗尽，在刘氏指挥下，守军用冷兵器顽强抵抗。被弓箭射死、被长矛刺死、被刀砍死的农民军一堆堆倒在城下，农民军一波又一波的进攻被打退，但无论如何也攻不破城墙。然而，城墙一角因连日遭受炮击，终于坍塌。农民军从缺口冲入城内，宁武关最后的时刻到了。

全城军民“巷自为战，家自为斗”，与农民军逐街逐屋进行惨烈的巷战。刀口钝了、箭用尽了，他们便用瓦片、石头，甚至徒手与农民军搏斗。农民军每前进一步，都会面临“伏兵皆发，出没如流星”式的抵抗，在街头巷尾留下成批的尸体。然而，农民军毕竟占有人数优势，农民军逐步控制了宁武城区。黄昏时分，有组织的抵抗停止了。周遇吉的部将崔云、杨鼎勋、杨鼎枢都在混战中力竭而死。监军副使王胤懋穿着官服端坐堂上，大骂农民军，被剖心杀害。刘氏率领最后的数百士兵坚守将军署。

刘氏在将军署高楼下埋下火药、干草，四面街道涌来的农民军被将军署中的阵阵箭雨成片射倒，不多时，农民军已有数百人死伤。李自成大怒，亲自督军进攻，一名熟悉将军署的被俘老卒“引贼从北城下入楼”。刘氏明白大势已去，她下令点燃火药。一时之间火药齐发，声如迅雷。宁武守军全部玉碎，全城军民壮烈殉国。

农民军在宁武损失惨重，李自成已经有点失去进攻的信心，就在这时，大同守将姜瓖主动投降，农民军再次上路。