李自成等部在崇禎九年佔領米脂、綏德一帶後，曾打算渡黃河再入山西。由於山西巡撫吳甡加強了黃河渡口的防禦，只好變計西行，主要活動在寧夏、甘肅地區。陝西巡撫孫傳庭的奏疏里談到李自成、過天星（張天琳）等部的活動情況時說：崇禎十年，「闖、過等賊與大兵相持於階、成山中者七、八月，氣焰風聲，益非昔比。」 這年九月，李自成、過天星、混天星等十幾支起義軍從秦州地區出發，取道徽州、略陽，向漢中進軍。其「聲勢甚猛」，隊伍「寬約四十餘里」，「兩日尚未走盡」 。明政府急調總兵曹變蛟趕赴漢中，於夜間進入府城南鄭縣。九月二十六日，義軍不知官軍增援部隊已經趕到，以為漢中府守御單薄，貿然開始攻城。曹變蛟狡猾地不動聲色，等到義軍衝到城濠附近時，突然「雷鼓喧天，旌旗山立，矢石如雨而下。」 起義軍措手不及，敗下陣來，攻取漢中的計畫沒有實現。
漢中失利以後，李自成、過天星等義軍首領決定率部南下四川。這年十月，先破陝西通往四川的咽喉寧羌（今陝西寧強縣），接著攻克四川七盤關和朝天關，佔領廣元縣。起義軍進川後如入無人之境，連克昭化、金堂、劍州、什邡、彭縣、郫縣、新都、西充、遂寧、梓潼、綿州，新繁、溫江、江油、彰明、羅江、德陽、漢州等州縣，明地方「官吏望風而逃」 。明四川總兵侯良柱中了起義軍的埋伏計，被擊斃於梓潼縣境的百頃壩。短短的一個月內，李自成等部攻克四川州、縣達三十八座 。十一月初二日，義軍三路大軍匯合於省城，「揚兵成都郊外」 。明四川巡撫王維章、巡按陳廷謨嚇得面無人色，拚命求救。朱由檢接到報告後，深恨四川文武官員無能，下令把王維章、侯良柱革職，陳廷謨「降三級戴罪殺賊」 ；任命傅宗龍接替四川巡撫，催促洪承疇火速統兵入川協剿。洪承疇得令後帶領固原總兵左光先、臨洮總兵曹變蛟以及副將馬科、賀人龍、趙光遠等部官兵一萬名進川，又檄調延綏總兵王洪、寧夏總兵祖大弼部屯駐漢中、略陽、徽州、秦州一帶，準備在起義軍出川時加以堵擊。明政府四川當局也「調到各處川兵數有六，七萬之多」 ，主要擺在成都到閬中一線，防止義軍向川東和川南發展。當時，義軍攻佔的地區基本上在嘉陵江以西 ，洪承疇帶領從陝入川的官軍在嘉陵江以東。李自成、張天琳等見官軍雲集四川，東面和南面都有重兵扼守，川西又是少數民族聚居區，不易發展，就在崇禎十一年正月中旬，分路突破官軍阻攔 ，出川北上。李自成和中斗星等部經文縣攔、西和，禮縣（均在甘肅省境）西攻河州、臨洮；爭世王（六隊首領之一）、過天星、混天星等部取道陽平關、略陽，北經平涼、固原，直抵慶陽，不久又折回陝西 。洪承疇帶著陝西官軍在四川撲了空，急忙趕回陝西。此後，洪承疇所統官軍，西追李自成等部於甘肅；巡撫孫傳庭則在澄城、延安、合水、三水一帶，追剿過天星、混天星以及六隊的爭世王、大天王等部義軍。