1642年10月，孙传庭在柿园之役中被李自成击败。此后，他开始进行针对性的调整和整顿，包括训练新军、开发秘密武器“火车”等。

李自成在柿园之役后继续壮大势力，先后攻占了河南、湖广等地，建立了政权。 面对李自成的崛起，崇祯皇帝要孙传庭出兵镇压。尽管孙传庭原本打算坚守潼关，但在崇祯的催促下，他不得不踏上最后的征途。

孙传庭的部署原本是以副总兵高杰为中军，四川总兵秦翼明出商雒为犄角，总兵王定、官抚民为后军。但由于明军内部的不协调，最终这些部署未能实现。 崇祯十六年（1643年）八月，孙传庭在西安关帝庙举行誓师典礼，后率军出潼关，向河南进军。

李自成得知后率军西进，双方在郏县一带遭遇，随即展开激战。由于时疫流行，粮草不足，兵员弹药缺少，孙传庭的军队最终战败，撤退至潼关。李自成则乘胜追击，于十月初攻破潼关，孙传庭战死沙场，时年51岁。

孙传庭的战死对明朝来说是一个重大的损失，也加速了明朝的灭亡。他在抵御农民起义军的过程中表现出了一定的军事才能和忠诚，但最终未能改变明朝的命运。