明廷为加强陕西攻势，令孙传庭全力进攻汉中的高、张各部，令洪承畴专力进攻陕北的李自成等部。崇祯九年（1636年）七月，洪承畴率军在临潼大败农民军，起义军被围困在丛山之中长达3个月。十一年，率部于潼关南源大破义军，李自成败走商洛山中。这十年间，洪承畴转战北国沙场，采取集中兵力，逐个围歼战术，大挫义军，为明王朝立下了汗马功劳。十二年，洪承畴又授蓟辽总督，成为明末重臣。

崇祯十三年，清太宗率兵包围锦州，边关告急。十四年，洪承畴授命率八总兵，十三万军队，一年粮草，出山海关驻镇宁远，往救锦州。洪承畴主张且战且守，步步为营，令敌自困，然后解围。而兵部尚书陈新甲别有用心主张速战解围，并派张若麟任监军，从中作梗，洪承畴难以从容布阵。加上粮草被劫又无援军，兵无斗志。总兵王朴率部先逃，各军纷纷奔命，又遭清军伏击，损失惨重，退守松山。洪承畴被困松山城达半年之久，粮尽援绝，处境艰难。十五年二月十八日夜，松山城守副将夏承德与清军密约为内应，松山城破，洪承畴被俘。

洪承畴被送到盛京，清迁命其剃头易服投降，洪承畴拒不剃头，延颈承刃，“只求速死”，且又绝食七日，仍然“求死不得”。原因是皇太极接受范文程、张存仁的意见，一心想争取洪承畴归顺，礼贤恩厚，亲临囚室，解貂裘衣之。洪承畴经多方面揣摩，眼见明廷政治腐败，无可挽回。又看到清廷勃勃兴起，两朝之君襟怀两样，以清代明，大势所趋。即表归顺之意。但有两年时间，洪承畴仍在观测时局变化，不任官，不为清廷效劳。十七年三月，李自成攻进北京城，崇祯帝吊柳树，洪承畴看到明王朝已将彻底崩溃，为了拯救中华民族于水火，减少生灵涂炭，才决心为清廷统一中国效力。

顺治元年（1644），洪承畴随清军入京。清廷“特令尔摄政和硕睿亲王多尔衮代统大军往定中原”正遇李自成义军已推翻明朝统治的天赐良机，多尔衮踌躇不前。时随行参决帷幄的洪承畴急向多尔衮献策：流寇“今得京城，财足志骄，已无固志”，而“我兵之强，天下无敌，将帅同心，步伍整肃，流寇可一战而除，宇内可计日而定”。并具体提出严肃军纪，“不屠人民，不焚庐舍，不掠财物”三不政策，投降者封赏，抗拒者必诛，制订严密的行军路线和用兵方略。多尔衮采纳了洪承畴的建议和主张，向南进兵。同时，改变过去进关掠夺财物和任意屠城的恶习，“故中原人士无不悦服”，清军一到，几无反抗，顺利攻占北京。由于洪承畴引清军入关有功，被清廷授以太子太保、兵部尚书兼右副都御史，同内院官佐理机务，“遂为秘书院大学士”，成为清初重臣。

多尔衮又接受洪承畴的意见，先遗官宣布王令，录用明朝降臣，设府县施政，稳定社会秩序，不屠人民，不焚庐舍，不掠财物，约束军纪，秋毫无犯；免除三饷，民有轻负之喜。洪承畴仍以太子太保、兵部尚书，都察院右副都御史原衔，入内院佐理机务，授秘书院大学士。洪承畴借助参与国家大计之机，对清朝的政权建设、稳定社会秩序提出一系列措施，诸如袭明制、行保举、选人才、学汉语、读儒书等，促进社会发展。

顺治二年（1645），清军南下受阻，命承畴总督江南军务。洪承畴秉承清廷旨意，采取以安抚为主、进剿为辅的策略，招抚张缙彦及江南诸府，擒杀林金声、黄道周，攻占闽浙等地。三年平息江南反清势力，对清朝安定江南局势起了重大作用。在平定闽地唐王朱隶键的隆武攻权时，采用招抚其权臣郑芝龙的做法，使清廷“不劳一矢”而得福建，避免了一场灾难性的战争，被时为平南大将军的多罗贝勒博洛称为“开清第一功”。