挥刀杀死城上的守兵，把参政王荫昌捆在城上，火烧城楼，打开了洛阳城的北门。
在里应外合之下，被城中厮杀声惊动的流贼大军迅速集结，在前营制将军李来亨的指挥下，数万大军像潮水般涌进了洛阳城内。
黑夜之中，出现了非常讽刺的一幕，无数城中的百姓听到流贼大军进城的消息，纷纷涌上街头，像迎接自己的亲人一样，扶老携幼欢迎流贼大军。甚至还有许多百姓主动担当向导，为流贼大军指引城中要害所在，提供明军部署的消息。
到了次日凌晨，李自成率军彻底占领了洛阳城，城中三万多守军几乎全部被杀，各级官吏被杀者甚重。
体重三百多斤的福王朱常洵没有来得及逃跑，在一众仆人和护卫的掩护下躲进了迎恩寺，此外前任河南知府亢孟桧想逃跑也来不及了，二人相继被流贼士兵生擒活捉。
当大队的流贼士兵押解他们来见李自成的时候，福王朱常洵看到前任河南知府亢孟桧便大叫：“亢先生救我啊！”
前任河南知府亢孟桧哭丧着脸说道：“我命也在顷刻之间，又怎能救你！”
随后前任河南知府亢孟桧劝朱常洵别忘了自己是当今皇上的亲叔，即便是死，也不要屈服，以免丢了皇家的脸面。
可是贪生怕死的朱常洵一见到李自成，就被吓得体如筛糠，一个劲地叩头乞求饶命，李自成端坐在福王府正殿上亲自审问朱常洵，李过、刘宗明、李岩、李定国等一众将领和谋士站在左右，都怒目瞪向福王朱常洵。
李自成怒斥道：“你身为亲王，富甲天下。在这如此饥荒之年，不肯拿出毫厘赈济百姓，你真是个奴才！”
随后李自成命左右打朱常洵四十大板后，打完之后便将他的头砍下，挂在洛阳城门上示众，流贼士兵还蜂拥而上，把朱常洵的尸体剁成肉酱，杂以鹿肉下酒，称福禄酒，以解心头大恨。
第二天，李自成在洛阳城西关周公庙举行群众集会，痛斥“王侯贵人剥削穷人，视其冻馁”的种种罪行。并处死了前任河南知府亢孟桧等官绅，一些潜逃在洛阳的官绅如孟津县孙挺生、新安县王朝山、嵩县王翼明等也被流贼士兵杀死。
李自成夺取洛阳后，俘获官军两千多人，收缴了大批武器辎重，大大改善了流贼大军的装备水平，并使自己拥有了一支装备精良的部队。
在洛阳城的武库内，还有大量的火铳，城头上的上百门火炮也尽数落入李自成之手。这些火器全部调拨给李定国、孙可望、艾能奇的火器营。
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