无论周遇吉如何备战，以山西孤旅终究是无法与李自成数十万大军相抗衡的，周遇吉也明白，代州的失守其实只是时间问题。
宁武关地势险要，而李自成生怕王争勤王，一上来就是没日没夜的猛攻，所以此次战役进行得甚至比历史上更为惨烈。
大顺军虽然人多势众，但却因为守关明军火炮猛烈的轰击伤亡惨重，李自成甚至放言“五日不降将屠其城”，想要借此迫使周遇吉开城。
周遇吉虽然一心抵抗，但山西兵将对明朝的前途并不看好，放着山东军如此强大的战力不用，却不断的打压，这已经让很多人寒心。
火药即将耗尽的时候，一些将领就在不断劝说周遇吉改变策略不要一味硬拼，识时务者为俊杰的话简直快要磨破周遇吉的耳朵。
但周遇吉断然拒绝，却因此心生一计——诈降。
他在城内设伏，出弱卒诱敌入城，待大顺军前锋进入瓮城之后突然亟下前后闸门，城上弓矢乱放，铳炮齐鸣，竟然一举斩杀大顺军数千兵马。
由于周遇吉的顽强抵抗，李自成气馁不已，甚至一度准备放弃攻取宁武关，探听无法绕道之后，就打算回陕西布防等待山东军来攻，
但牛金星、宋献策、贺锦等大顺将领都想要成为建国立业的功臣，并不赞成回撤陕西，一再坚持必须要攻下北京城。
其实历史上李自成的北上不过是打着试探的心思，因为当时并没有任何人能威胁到如日中天的大顺军，但现在不同了。
王争所率领的山东军已然拿下了大明朝的半壁江山，就连富可敌国的郑氏都被一举歼灭，大顺军原本的试探之举，也就变成了在绝境求生中拼命求生。
因而大顺军再次对宁武关发起了猛攻，李自成调集数十门大小火炮对准关城不断轰击。
大顺军此次可谓背水一战，所以异常勇武，冲锋的前队战死，后队马上跟进顶替，死尸堆成了小山，终于在日落之时攻破宁武关。
按往常来说，大顺军一旦入城，战斗其实就已经结束，但这次他们攻入关城之后，周遇吉依然不投降，率领残余的山西兵巷战。
周遇吉从战马上摔下来后徒步奋战不止，身中数箭之后战至力竭，最后大顺军一哄而上将其生擒，不过周遇吉仍然破口大骂。
李自成下令将周遇吉悬吊于高竿之上乱箭射死，尤不解恨，又下令将其五马分尸扔到野地中喂野狗。
周遇吉的夫人刘氏素来勇健，得知丈夫殉国身死的消息后悲痛欲绝，带领几十名妇女拒守公廨，愤然登上屋顶向大顺军步卒放箭。
说来有些可笑，大顺军各部由于争相在城内抢掠烧杀，一时间居然调集不出足够的弓箭手与其对射，受到不小的伤亡，最后还是放火将这些妇人活活烧死。
在这之后，大顺军屠宁武城关，婴幼不遗，百姓被杀者甚众。
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