同时，经过几天的战事，农民军已明白洛阳城地形和守城情况。
洛阳为千年古都，历经无数次的战火洗礼，所以洛阳城有完备的守城系统。
洛阳城东有天然的瀍河和护城河做屏障，不利于大部队进攻。
而城西的护城河也是又深、又宽不利架桥。
城南的城墙高，护城河也宽，进攻困难。
而北城虽然也有城墙和护城河，但是比其余的几面还是好了许多。
就这样，经过综合比较一番之后，农民军还是觉得北城稍微好攻击一点。
正月二十日上午，农民军改变策略，全力进攻北城，集中所有炮火猛轰城北城墙，并强行在北护城河上架设几十座木桥，无数义军抬着云梯拼命往上冲。
中午北门告急，总兵王绍禹急调东门、西门、南门民团、练勇支援北门。
当晚，投降李自成的副将刘见义，在城外向城内进行喊话劝降。
北门的守军中里，有数百名士兵他们原来是刘的部下。
因为大家都知道，刘见义与罗泰是为了救援被围困在七里河兵营的守军，才违抗总兵王绍禹的命令，私自出城，被农民军围困。
王绍禹为了怕引起军心动荡，并没有对底层的士兵告知刘见义与罗泰已经投降的事实。
此时，刘见义与罗泰的老部下，听到二人的喊话，当即打开了北城大门和月城大门，开城投降。
刘见义随即带领农民军进入城内。
没了城墙的防守，农民军入城之后，凭借着绝对的人数优势，很快就占领了全城。
河南知府亢孟桧在玉虚观老君洞中被抓获，而大胖子福王朱常洵，也在迎恩寺密室中被抓出。
但是，也不知道是幸运还是不幸，福王朱常洵的儿子朱友松，因为脚步敏捷，并没有与福王一起被抓，而是逃出城外。
后来，在满清入关，崇祯帝上吊之后，按宗法，朱友松是血脉上最有资格继承皇位的人，因此他受到大部分南明官员的认同，在南京建立了南明“弘光政权”。
崇祯十四年（1641）正月二十二日上午，李自成带领农民军在洛阳的周公庙前，召开了热烈的庆祝攻克洛阳大会。
李自成将福王朱常洵、前明兵部尚书吕维祺、河南知府亢孟桧、参政王胤昌及孟津的孙挺生、新安的王朝山、嵩县的王翼明等人罪行，当着众人公布。
福王朱常洵，是明神宗（万历帝）的第三子，为他的宠妃郑贵妃所生。
他差点就夺走了当时明光宗（泰昌帝）的太子之位。
明末的“三大案”（廷击案、红丸案、移宫案），追根溯源，都与福王朱常洵以及他的母亲郑贵妃有着密切的关系。
万历帝对福王十分的宠爱，虽然没能斗赢文官集团，立他为太子，但是万历帝在物资上极大的补偿了福王。
例如，福王婚礼费用高达三十万金，花费远超太子。
万历帝还在洛阳为福王建造了一座宏伟的宫殿，福王府的造价比正常皇家宫殿的造价还要高。