合兵冲出潼关后，十三营义军当即化整为零，抄击诸路，截烧官军粮草，一时间官军粮道为之断绝。
而张献忠与老回回一路，则翻越华阴南原绝岭，进入了陕西与河南交界处的卢氏县境内。
朱阳关守将尤世威与其兄弟尤世功、尤世禄三人素以作战勇猛著称，因其所部皆是精兵悍将，故洪承畴命他与参将徐来朝分别扼守雒南兰草川及朱阳关天险，并反复告诫道：“此两地皆是流寇出入陕西的门户重地，你二人切不可掉以轻心！”
听闻流寇犯境，尤世威当即点齐五千精兵出关阻截。
且说义军一路翻山越岭，长途跋涉，早已是精疲力尽，不料尤世威突然杀至。仓促应战下，死伤无数，不得不退往商州、雒南一带山中。
为了预防张献忠卷土再来，尤世威一面下令全军驻扎在野外山中，将唯一的出山通道牢牢堵死，一面派人联络徐来朝，欲图两头堵截，将张献忠困死在这大山之中。
正当张献忠进退维谷，狼狈不堪之际，上天竟在此时突然送给了他一份大礼。
原来驻防雒南的参将徐来朝得到张献忠兵败，正朝自己辖区逃来的信报后，立马点齐三千人马，亲自前往迎敌。谁料军中粮饷匮乏，加上山里条件艰苦，没几日士兵皆怨声载道。徐来朝立功心切，对此不闻不问，士兵们群情激奋，吵闹起来，再也不肯前进一步了。
说也凑巧，这一幕偏偏被奉命下山打探军情的张定国看在眼里，他立刻赶回军中，向张献忠禀报。张献忠听后大喜过望，当即催动大军杀向山下。
义军居高临下，如疾风骤雨般从四面八方杀出，徐来朝见势不妙，抛下三千人马，一溜烟自个跑了。
主将带头一跑，其余官军更没有了斗志，顷刻崩溃，四处逃散间竟是全军覆没。
张献忠在雒南打得热火朝天，尤世威那边的日子也不好过。
此时已是入秋，山里昼夜温差极大，官军身着单衣，加上各种毒虫侵咬，军中竟爆发了严重的病疫。趁着尤世威所部官军战力大损之际，张献忠再次翻过大山，在夜色的掩护下，悄悄逼近官军营寨。
凄厉的号角声打破了夜幕的宁静，张献忠身先士卒，跃马横刀率先冲进官军寨门，张可旺、张定国引军紧随其后，顷刻间杀声震天，响彻夜空。
陡然遇袭，然而这支官军竟不同以往，他们很快自发组织起了抵抗，依托寨中各种有利地形，与义军展开激烈拼杀，双方混战在一起，一时陷入僵局。
尤世威从睡梦中惊醒，顾不得披甲，赤脚拖着长刀冲出大帐，加入了战阵。
尽管官军拼死抵抗，但人数远远不及义军，又受疫病影响，战力大不如往昔，渐渐不支。
尤世威唯恐张献忠分兵偷袭朱阳关，下令全军后撤，退往关城，凭险据守。
官军且战且退，张献忠紧追不舍，双方将战火一路烧到了朱阳关。
由于朱阳关地势狭小，不利于大规模作战，张献忠于是让张可旺、张定国为前驱，引军五千，对朱阳关发起进攻。
朱阳关位于卢氏县南部，南通襄郧，西接关陕，是豫陕鄂三省交汇之地，既为西入陕西商洛之门户，又为南下宛襄之咽喉，历来是兵家必争之地。
退回关城的官军尚有两千余人，加上先前留守的五千，共计七千人。亏得朱阳关周围大山环绕，地势险峻，易守难攻。且守关不比守城，不用担心敌人四面合围，只需守住正面即可，因此官军虽有折损，但人手倒还不会吃紧。
为确保万无一失，尤世威将中军行辕建在了关城城楼之上，亲自督军坚守，另派人向洪承畴紧急求援。
而义军方面，经过渭南惨败，先前缴获的十几门大炮尽数丢弃，没有炮火的掩护，也只能是硬着头皮强攻。
张可旺与张定国各领一军，向关城左右两侧城墙发起了猛烈攻击。
尤世威坐镇城上，下令将弓弩手分作三队，第一队站在城墙垛口前，拉弓握箭，瞄准城下；第二队蹲在女墙之后，隔着瞭望孔，双目凝注；第三队则整齐排列在登城楼梯上，仰头挺胸，随时待命。
见义军进入射程范围，尤世威一声令下，第一队与第二队弓弩手轮番起身，交替放箭。一旦有人倒下，则第三队立刻有人上前补位。
“收弓，滚木巨石准备！”眼见义军拼死冲到城下，尤世威把手一挥，弓弩手纷纷退后。
与此同时，大量石头、滚木从城墙垛口上扔出。攻城义军有的被砸得脑浆迸裂，有的被巨石压住下半身，还没来得及挣扎，又被紧随而至的滚木砸死。
由于缺乏攻城工具，加上尤世威奋力拒守，张可旺和张定国整整攻了一日也未能够拿下关城。
趁着夜里，尤世威命五百壮士缒城而下，欲图偷袭义军大营。不料张献忠早有防范，五百壮士陷入重围，全部战死。