清军统帅在杨老堡部署军事进攻的情报，很快被南明永历朝廷所侦知，慌忙命晋王李定国部署迎战。李定国受永历重托，特命大将冯双礼扼守鸡公背，距贵阳仅数百里。鸡公背以鸡公河而得名，该河出广顺州（贵州长顺北），流经清镇（贵州清镇）、修文（贵州修文），注入乌江。李定国以此路军阻击清多尼中路军，又以大将张先壁据守南盘江的黄草坝。盘江又叫踧宏河，分南北两支流：北流为滇黔交界，称北盘江；南流为滇粤（广西）交界，称南盘江。黄草坝（贵州兴义）在南盘江北岸，正处云贵交界附近贵州一侧。李定国在此设重兵，阻击清南路（或称南路）的赵布泰军。李定国亲自守北盘江的铁索桥（贵州睛睦与永宁之阃的盘江之上），欲以三路军恢复贵州。同时，另遣巩昌王白文选出西路，率部四万人马守七星关（贵州西部六冲河之衅，约在杨家湾附近，又名七星关河），并进至生界立营，摆出进攻遵义的态势，实则是牵制吴三桂之师，以保证其他三路军的顺利阻击。
可惜，李定国的这番部署为时已晚。本来，在清统帅多尼未到贵州前，吴三桂、赵布泰、罗托等部各驻一地，互不统属。所谓“大众未集，其势可乘”。如果李定国抓住这一时机，集中优势兵力，攻其一处，很可能奏效。还在七月间，李定国率师至关岭（贵州关岭），在一座汉朝将军柯前，杀牲畜条祀誓师，他倒下一杯酒，发誓说：“定国奉命出师，不以身殉社稷佐中兴者。神威当戮其头！”说完，命诸将都发誓，表示誓死报国，誓毕而饮。誓师后，李定国并没有发动进攻，却观望、徘徊，丧失了战机。等到清军三路集结，向云南大举进攻时，才全力迎击，事机已不可为！他先由中路出关岭，张先壁路已告急。便移师黄草坝。过了一段时间，超过石关，驻营于遮炎河。而驻守鸡公背的冯双礼军，因地处峻岭，粮少，运输十分困难，兵士吃不饱。自文选部驻守的生界，孤悬滇、蜀交界之处，声援无法达到。很明显，李定国已把他的部队部署在孤危之地，彼此很难联络，如遇意外，无法救援。当时，凡懂得点军事常识的人都深感忧虑。
十一月初十日，吴三桂统帅本藩四旗兵及援剿左路镇总兵沈应时、右路镇总兵马宁等，自遵义出师。白文选得报，于十二日天刚亮，率部由生界退回七星关守险。此关四周环山，犹如石壁矗立，山下关前有一河，名叫七星关河，水势汹涌；山上林木参天，中有一线天相连，形如桥粱，故称为“天生桥”，其实并没有桥。吴三桂早做了准备，在遵义时已物色到人云南的向导，给予特别优待，早晚询问去云南的路程，默默地记在心里。
十二月二日，吴三桂率部经水西趋天生桥，驻在苗族等少数民族居住的以烈安营，丝毫不露下步的去向。第二天一大早，忽由天生桥抄袭乌撒军民府，扼住七星关大道，截住白文选的逃路，但白文选侦知吴三桂从别路越过险要进兵，慌忙放弃七星关，向西南方向逃至可渡桥（位于云贵边界可渡河）。守桥将马宾已率部逃走。白文选即放火烧桥，逃入云南，驻守盃盖州（曲靖北，今仍名），无心御敌，担心家属安危，打算奔回昆明。吴三桂便进抵乌撒军民府。
信郡王多尼挥进至安庄卫，斩杀一位刘姓明将。渡过盘江，至松岭卫，击败白文选部二万兵马的抵抗，迅速向昆明推进。这时，赵布泰部从广西进军，直取安隆，攻势甚猛。进至盘江的罗颜渡口，明兵据险防守，将船沉没，不得前进。清军得到泗城土司岭继禄为向导，取出沉船，乘夜渡河，攻陷安隆。总兵张骐战死，前来援救的李定国副将张成亦战死，参将吴子圣败逃。李定国得报，率三万将士前来增援，在安隆附近的罗炎河、凉水井（兴义东）与清军展开澈战。明兵发枪炮，清军出弓矢，胜负不分。激战将近半天，明兵不支，定国惊慌，弃营败走，退保北盘江。各镇将士见李定国败，也都一哄而散。此次战斗，李定国部将三十余人都战死，其妻子家属被赵布泰俘获，处死。赵布泰部由普安州进入云南。
多尼中路军击败冯双礼于鸡公背，追至北盘江，明各将争相逃奔，李定国孤军难支，下令焚毁铁索桥，退至昆明。白文选也间道逃回。几次大战，南明损失惨重，“僵尸遍野，腥血成渠。”据说兵民死难的不下三、四十万，都是过十一年来湘桂川滇黔之精锐，百战所养成的精华而死于一旦！
清军制作浮桥渡过盘江，直抵曲靖，明知府盖世禄投降。十二月中旬，三路大军在此会师。
清军推进至曲靖（今仍名），距离昆明不过数百里，南明永历政权眼看要面临灭顶之灾！
李定国带永历帝继续向南逃亡，正月初三日，吴三桂与其他西路军浩浩荡荡开进了昆明城。南明一大批将士向清军投降。清兵云集，大肆抄掠降众与明逃之士兵，“天所不至，滇民水深火热”。
七、轻敌冒进，虽败犹荣
清三路军统帅会师昆明，不想给永历以喘息之机，很快会商下步军事行动。商定出兵日期，决定信郡王多尼驻守省城昆明，以征南将军赵布泰领中路人马，继续追剿。正月初八日，三桂移师罗次县（昆明西北的金水河，今称绿汁江之东侧），准备出击，但为加强军事进攻的实力，多尼也遣自己所部参加追剿，而他也很快地投入了军事行动。
永历君臣在崎岖的山间小路上继续西逃。初四日，至永昌（云南保山），不见清兵追击，在这里安顿下来。李定国请求允许他坚守永昌东北的重镇大理，作为永昌的后备。永历批准了他的请求。李定国到达大理不久，白文选率溃兵撤到这里，列阵大理城外的下关，余众尚有万余人。李定国率数百骑兵迎接。文选一见李定国，不胜愤激，一边流泪，一边斥责他：“主人（指永历）以全国全师恢复宗社之重任，付托于公，一旦至此，谁执其咎？公于罗（遮）炎河因先走矣，其见无数万人民抱天呼地，悉临锋刃之惨戮乎？”李定国忍不住大哭：“事既如此，夫复何言！惟本此孤忠，死而后已，以报君父，以结此残局。”李定国如此悲痛，文选不忍心再斥责，便收住了眼泪，说：“帝行矣，请公先行，文选留后。”于是，李定国又回到了永昌。大理北有一玉龙关，正当通永昌的要道，文选率残部驻守这里断后。
永历在永昌暂时得到喘息，便下了一道“罪己诏”，自责其过失，李定国自知指挥失误，致有此惨败，主动上缴永历赐于他的统帅之权的“黄锇”，请求给予削职降级的处分。永历不同意，说：“是国之祸，王何罪焉！”
吴三桂紧追不舍，李定国听说五龙关失守，急忙派兵保护永历帝先撤，然后自己再撤，于二十日渡潞江（怒江）。江不甚宽，但水势凶猛，每年清明至霜降期间有“青草瘴”，连当地土人也畏惧。好在这个季节还没到来，不会危及人身健康。离江二十里，有一磨盘山（腾冲与龙陵之间），是高黎贡山的南段，位于怒江西岸，是此地的一座穹岭。李定国举目四望，但见“鸟道趣箐屈曲，仅通一骑。”不由计上心来。他被清兵穷追，已到了无立足之地，回想短短一两个月，累遭失败，痛恨不已。他正确估计到吴三桂等累胜，已不存戒备之心，正好利用这里的地形用计。磨盘山距腾越很近，为防备万一，他请永历及大本营不要停留，继续后撤到边界之外，而他决心在此阻击清军，一洗耻辱。
二月二十一日晨，也就是李定国渡怒江的第二天，吴三桂率大队人马也渡过了怒江，进至磨盘山下。他环视四周，群峰丛峙，林术茂密，惟见磨盘山高矗其间，除了一条崎岖小路，别无路径可寻，经察看，不见明一兵一卒，只有鸟雀飞来，偶尔发出几声欢噪，打破一片寂静。地形如此险要，兵家遇到这种情况。总是要格外留心，谨防伏兵。但吴三桂却不在意。他自昆明出师，一路追剿，把白文选撵过谰沧江，率部编筏而渡，再渡怒江，军行数百里，无一人抗拒。他自以为李定国已逃窜，近处不会有明兵，因此，不再存有戒心，队伍散乱不整，他也不以为然，便放心大胆进兵，下令军队继续前进，欲越过磨盘山西追。他做梦也没有想到，等待他的几乎是一条死亡之路！
李定国设伏既巧妙，又严如铁桶。他充分利用地形特点，设栅数重，埋伏三道伏兵，命泰安伯窦民望为“初伏”；广昌侯高文贵为“二伏”；总兵王玺为“三伏”。每一道埋伏，设伏兵二千，李定国已集兵万人，总设伏兵六千。这六千伏兵称得上都是以一当十的精兵健卒！约定在清军过了山顶，进入三伏后，发号炮为令，三伏并发，首尾横击，必无一骑逃脱。三道伏兵设于前。大营则屯于山后四十里橄榄坡，“炊事馕伏，令毋见烟火”。
李定国磨盘山巧设伏兵，又一次显露了他的用兵才能。他不仅正确地选择了有利地形，而且估计到了吴三桂累胜面产生的骄傲不备的心理，他把主客观两方面的情况综合在一起分析，才大胆地谩此埋伏，要将吴三桂置于死地！
吴三桂的部队已进入山间小道，摆成一字长蛇，鱼贯而行。行过一段路，开始登山，持续不断，上山的已有一万二千余人，仍看不出有伏兵的任何迹象。三桂和他的将士毫无顾忌，在明兵不设防之地，难得这样轻松，或许边登山边悠闲地观赏满山明媚春光呢！不知不觉，前头部队已进人定国的第二道埋伏……
突然。有一明将装束的人，不知从何处跑出来，慌慌张张地赶到吴三桂军前投降。此人叫卢桂生，任南明永历政权大理寺卿。他当即向三桂泄露了定国的伏兵之计，告诉他清兵已误人埋伏圈。吴三桂闻听，大惊失色，急传令停止前进，部队速撤，并令骑兵下马，舍骑步行，搜索伏兵。同时，命炮兵对准沟莽中“矢炮雨下”，伏兵不得号令不敢出战，听凭枪炮与箭矢袭击，倒毙在林沟中。隐蔽在第一道埋伏线的窦民望，知道埋伏已被识破，不得已，发炮出战，第二伏的明兵也发炮，冲出救援。于是，双方在山上接战，短刀肉搏，血肉横飞，霎时，尸“如堵墙”。窦民望拼死血战。他每临阵就饮酒数升，除去坐骑上的兜鍪而上阵。在战斗开始前，对人说：“我姓窦，而山名‘磨盘’。天下有豆（窦）人磨而不腐者乎？今日是我死之日也！”双方激战时，他挥刀宿击，手刃百余人。忽一枪弹飞来，从他的胁下穿过，血流如注。仍然挥刀死战。实在支持不住，突围而出，行数里，因流血过多，一头栽倒地上，再也没有起来……
战斗打响时，李定国正坐在山顶，一听号炮失序，十分惊异，还没有等弄清情况，一炮弹落在他而前，爆炸激起的尘土，飞溅了一脸。由于卢桂生投降告密，打乱了李定国的部署，他也无法统一指挥，明伏兵被迫出阵，各自为战。但李定国仍据险督战。激战从卯时（相当早晨5—7时之间）一直持续到中午，双方伤亡都很惨重，山上山下，到处都布满了尸体，“僵尸堵垒”，“尸委山谷皆满”。不久，征南将军赵布泰部、多尼部及时赶到，增援了吴三桂，面明军损失殆尽，孤立无援，力不能支。李定国悲愤已极，于当天夜，率残部撤退，去追寻永历。
这次战斗酷烈空前，伤亡最大。未出战前，明伏兵被枪炮与箭击死在淘里的有三分之一，激战死在战场上的也有三分之一，这就是说，伏兵六千已失去三分之二。将领窦民望、王玺战死。
清军方面，损失也相当惨重。吴三桂部属，自都统下，固山客真沙里布、祖泽润等十名将官及辅国公干图、扎喀纳等战死，凡已上山的清军无一生还，损失精锐近万人。清官方实录载吴三桂的报捷书中，对清军的损失只字不提。
李定国设伏，重创清军，有诗赞道：凛凛孤忠志独坚，手持一木欲撑天。磨盘战地人犹识，磷火常用日色鲜。
吴三桂以重大的代价破伏取胜，如果没有人预先告密，其结果多使他遭到厄运。然而，一个偶然的因素，使他逃脱死亡，侥幸取胜，岂不是一次幸运！
但是，朝廷却把磨盘山战役以“败绩”论处。顺治十七年（1660年）六月，议出征诸王与诸大臣罪：多尼罚银五千两、多罗平郡王罗可稀罚银四千两、多罗贝勒杜兰罚银二千两、都统济席哈革去一拜他剌布勒哈番并所加级、副都统傅喀、莽吉图、克里格各革去一拖沙喇哈番。所罚银两，一部分给被诬“战败”而受一百鞭之罚的前锋护军等人，其余交户都收存。征南将军赵布泰罪行更重，他以庇护其侄穆成格，反诬别将战败、两军对阵而不在阵前决战等罪判成死刑，世祖予以赦免，革去一切职务为民。穆成格则处以革参领职、鞭一百、籍没家产的处罚。实际上，清兵陷入埋伏，损失重大，三桂负有主要责任。在审理此案中，以吴三桂“供咎明悉免议”。没给任何处分。显见从廷臣到世祖都对吴三桂给予了特殊保护，不触及他的丝毫利益。此例又说明朝廷对他优待、宠幸无与伦比！
吴三桂与赵布泰等乘胜进军，占领腾越，又往西追击一百二十里，一直追过了南甸（今粱河），至盂村，已到了中缅边界，还是不见永历君臣的踪影！原来，当李定国大战磨盘山时，即二十一日夜，永历与随从离腾越继续南行，经南甸，又行二里，还不知磨盘山之败，李定国等下落不明口二十四日，正行至路上，准备安营妖饮，总兵杨武赶到，向永历报告：李定国已远逃。事情是这样的：李定国在磨盘败后，与永历失去了联系，曾打听永历的去向。有知情人说：永历已西行，将到荼山与缅甸之间。李定国考虑了一下，说：“君臣皆死无益也。姑他往，以图再举。”当即决定奔盂艮。
永历与随从知李定国已逃往他处，又被吴兵紧迫，不敢停留，连夜赶路。人心更加涣散，备营兵士不少逃散。昏中迷路于山谷，君臣妻子不相顾，乱兵乘机劫掠，火光烛天，惊扰奔窜。等到天亮，才发现还在原地，而永历的贵人、宫女已失去多半。永历看到将吏士兵纷纷离叛，已无路可走，决意投向缅甸，暂时安身。二十八日，永历赶到中缅边境的铜壁关，护从将领孙崇雅叛变，大肆劫掠永历的辎重而去。在将要出关进入缅甸时，护从大将靳统武也放弃丁对永历的保护，率其部属出走。永历无法约束他们，任其去留、离叛，率余众进入缅甸。
吴三桂追击永历，已到了边界尽头，鉴于磨盘山的教训，不敢穷追。二月三十日，吴三桂与诸将帅自云南西部中缅边界经由永昌、大理、姚安等地胜利班师。
在吴三桂返回昆明途中，溃散在云南的永历旧部纷纷投降。三月十一日，行经姚安时，永历东阁大学士张佐辰、户部尚书龚彝、兵部尚书孙顺、侍郎万年策、都察院钱邦芑等一批官员一百五十九人，先后降清。同时，他先用丁部分降官任职，命王在极为金仓守道、卢桂生为大理府知府、倪巽生为姚安知府、米聪为顺宁知府。
二十三日，三桂与各将帅及其所部回到昆明，从而结束了这次为时一年的军事行动，以南明的彻底失败而告终。
云南是南明政权的根据地，苦心经营丁十余年，实力较为雄厚，对吴三桂的征剿做了较大的抵抗。这个政权同已灭亡的弘光、隆武政权一样腐败，内部的不断党争和相互倾轧，严重地削弱了自身的力量，而在吴三桂等强兵猛将的进攻面前，总是惊慌失措，没有作拼死的抵抗，加之指挥失误，招致军事上的失败。在短短的二个多月时间里，竟把云南全盘丢掉，最后连安身之地也化为乌有，被迫逃到缅甸避难。