李自成部攻克洛陽後，決定進軍開封城。第一次奇襲開封以失敗而告終；第二次準備用火藥炸毀城牆，不料城牆過於堅硬，沒有炸破。這個辦法失敗後，義軍只好再次撤退。
崇禎十五年二月中旬，汪喬年率領總兵賀人龍、鄭嘉棟、牛成虎、張國欽、張應貴等統兵三萬出潼關，進發襄城。李自成得知汪喬年的軍隊已經到達襄城的消息後，馬上採取了措施與官軍對抗。經過十幾天的戰鬥後，官軍大敗，義軍攻取了襄城，同時也掃清了開封的外圍，為攻打該城創造了條件。
五月初二，李自成、羅汝才聯合開始第三次進攻開封。兩部軍隊分別在閻李寨和橫地舖暫時紮營。因為官軍的一連串失利，朝廷急忙下令督師丁啟睿、保定總督楊文岳和總兵左良玉、虎大威、楊德政、方國安等率領大批軍隊前來支援開封，兵力達十八萬。
官軍派了一批先鋒軍駐守在朱仙鎮，準備隨時迎擊守候在開封外圍的義軍。李自成得知消息後，迅速率領義軍撤離了開封，集中兵力打擊前來支援的援軍。
這時候，義軍面臨一個比較嚴峻的問題。
李自成正準備撤兵去攻打援軍的時候，羅汝才派人給李自成送了一封信。
信中寫道：“支援開封的援軍已經到了，這對我們來說極其不利。一旦我們撤離開封和援軍作戰，開封城的官軍肯定會追出城來追擊我軍，使我軍陷入腹背受敵的不利局面。還請仔細再做斟酌，想出應對的辦法來……”
“如此一來，開封不能打，援軍也不能打，難道讓義軍撤離河南麼？”李自成心裡有些憋火，卻也想不出更好的辦法來。
“守護開封的官軍也不是無機可乘。我有一個辦法，可騙取他們守城不戰。”大將李過說道。
李自成急忙問道：“有什麼計謀，趕快講出來給本王聽。”
李過笑著說道：“其實也算不上什麼計謀，小把戲而已。對付這些守城官軍，這個小把戲肯定管用。大王派一個人帶著偽造的左良玉部令箭去跟守城官軍交涉，就說，義軍馬上就要被我軍消滅了，但千萬要守住城不要讓敵人鑽了空子。城中士兵本來就不多，應該嚴密守護，不能帶兵出城。這樣一說，守城官軍肯定會上當。到時候，我們率軍去攻打前來支援的官軍援軍，就不怕守城官軍出城攻擊我軍的背面了。”
李自成點頭稱是，隨即派了一個能言善辯的人，穿著官軍服裝，帶著假令牌去跟開封守城官軍交涉去了。
到了開封城下，來人舉著令牌朝城上喊道：“左良玉總兵有令，命我前來通知你們一件事。”
“什麼事？”守城將士看到城下人手裡拿著左良玉的令牌，沒有產生懷疑，問道。
“總兵以及各路援軍人馬都已經聚集在開封不遠，隨時都有可能發動全軍剿滅反賊所有主力，總兵擔心你們會貿然出城應敵，留給反賊攻入開封的空子，讓我提醒你們不管發生任何情況都不要打開城門，輕易出兵！”來人喊道。
“明白了，請你回去轉告總兵大人，就說，我們一定會堅守開封，哪怕戰到最後一人也不讓反賊攻破城門！”守城將士回喊道。
這次義軍沒有了後顧之憂，李自成迅速撤離開封，率領義軍進攻左良玉等部的援軍官兵。就在這時候，由於丁啟睿統御無能，官軍內部各將領之間又矛盾重重，左良玉帶領一大部分將領紛紛不戰而逃；丁啟睿藉口追回左良玉，經許州逃往光州、固始；楊文岳倉皇竄往歸德。義軍大獲全勝，俘殺明總兵姜名武，收得降卒數万名，騾馬七千匹。五月二十五日，義軍開始圍攻開封。
開封城內的明朝文武官員見救兵潰散，守城的官軍力量又單薄，不足以同起義軍相抗衡，就以共同的階級利害來動員地主豪紳，組織反動武裝負隅頑抗。明開封府推官黃澎害怕義軍攻破開封，心生一計，在城門豎起一面大白旗，上面寫道：“汴梁豪傑，有想跟著我的，就站在旗下。”開封城內的上層人物正處在無依靠的驚慌中，郡王、鄉紳、士民、商賈看到黃澎立旗帶頭，紛紛前來加入。
黃澎說道：“大家的做法很明智，只有團結起來，才能有勝利的把握。如今反賊隨時都有可能攻克開封城。到時候，我們肯定會遭受反賊的殺害。知道最壞的結果，我們就必須想辦法避免這種情況發生。”
“大人就說吧，我們現在應該怎麼做，才能保住開封不被義軍攻占。”一個渾身都是肥肉的鄉紳問道。
“兵力，我們現在缺少上陣守城的士兵，所以大家一定要想辦法，多徵召士兵。”黃澎回答道。
這些地頭蛇為了保住自己的身家地位，果真按照黃澎的說法去做了。他們強迫自己控制下的百姓參加地主武裝，在短期內就集結了一支上萬人的隊伍。
而被指派的頭目，都是明宗室、鄉紳和富商大賈。這在一定程度上，加強了開封城內的守禦力量。這些被強迫參加進來的百姓，大都在心裡企盼義軍能早日攻破開封。由於管制十分嚴厲，這些人只能心有不甘，不得不在行動上繼續幫助他們守護開封。
起義軍首領們總結了兩次進攻開封失利的教訓，覺得硬打很難在短時間內攻破開封。便決定另想別的辦法，放棄正面攻城的戰略。
李自成邀請羅汝才來商議解決義軍目前所面臨的問題。
羅汝才說道：“攻不破開封也很正常，城中那些地主武裝確實很厲害，硬拼的話我們佔不到半點便宜。”
李自成點頭道：“你說的不錯，所以我才請你過來商討下一步該如何去做。不打了，難道要撤兵麼？”
羅汝才搖了搖頭說道：“為什麼要撤，我們好不容易把開封外圍的援軍消滅乾淨了，現在的形勢對我軍很有利。你想想，開封沒了外援，完全就成了一座孤城，就算他們的兵力再強大，也經不住長時間這樣耗下去。我敢保證不出個把月，他們就堅持不住了。”
李自成問道：“你是說，要圍困開封城麼？”
羅汝才笑道：“不錯，配合這個，我們還可以把寫好的勸降信用弓箭射入城中，挫挫他們的銳氣。”
於是義軍除了把主力用於包圍開封以外，還分出一部分部隊，在兩個月內攻克附近三十多座州縣，使官軍據守的開封變成了汪洋當中的孤島。
這時候，義軍用李自成的名義寫了許多文告用箭射入開封城裡。告示裡主要寫道：“外圍援軍已經被我義軍完全打敗，奔走四散。自黃河以北的援軍已經沒有了，你們現在就如一條落入甕中的魚一樣，能活長久麼？如果你們想明白，還是儘早投降為好，我保證你們犯下的罪統統赦免。如果仍是不聽勸阻，一意孤行的話，到時候把你們一網打盡，後悔可就晚了……”
李自成發布的文告，給開封城裡的明朝官僚指明了出路。然而，這批傢伙階級本性不改，仍然將希望寄託於明廷調集兵力把他們救出重圍。他們對義軍的文告置之不理，仍然頑強抵抗。
而此時開封城內的糧食已經不多，普通百姓大批餓死，官僚卻趁機大肆搜括。到後來糧食已經完全斷市，有錢也買不著食物。城裡糧食告絕後，百姓吃牛皮、皮襖、藥材、水草等以求苟延時日，最後竟出現人吃人的悲慘局面。
到崇禎十五年九月間，明官僚見外無救兵，內無糧草，開封城的陷落已經迫在眉睫。為了逃避失城陷藩的罪責，他們竟喪心病狂地決定把黃河大堤決開，只有一小部分反動官僚坐船逃跑。義軍在大水過後，終於佔領了開封。