被派去守居庸关。
三月十五日，居庸关破，唐通投降。
第二天中午，李自成的先锋抵达京郊，陷昌平，焚皇陵。
朱由检情绪失控，他“仰天长号，绕殿环走，拊胸顿足，叹息通宵”，大呼：“内外文武诸臣误我！误我！”
三月十八日早晨，他最后一次召见阁臣，说：“不如大家在奉先殿完事（自杀）”。
同日，李自成派已经投降的太监杜勋、申芝秀到北平城内，与朱由检交涉，开出的条件一说是“割地讲和”，让李自成在西北割据称王，犒饷银百万两，可协助平定其他起义军及辽东清军，但不朝觐；另一说是要朱由检“逊位”。总之，朱由检没有答应。
当天上午风雨交加，午时雨停，李自成下令继续攻城。未时，一群回回人（一说太监曹化淳）打开了广宁门（彰义门，今广安门），外城陷落。
朱由检得知外城陷落的消息后，欲召总督京营的襄城伯李国祯率三大营护驾，太监报告这些兵已经溃散，劝他快逃。
朱由检带着太监登上紫禁城后的煤山（又称万岁山、万寿山，今景山）眺望，难以脱身，便下山回到乾清宫，与周皇后等嫔妃举行最后的酒宴，要求她们自尽。
挥剑砍向长平公主和昭仁公主，前者被砍断手臂而昏厥，后者当场死亡，又派人到各宫催促懿安太后及西李自尽。
朱由检最后，他与王承恩登上煤山，在一棵树上自缢，王承恩也相对自缢。据说朱由检临终前徘徊许久，感慨群臣中没人陪他，又自我安慰说群臣不知道自己行踪，然后才自缢。
朱由检自缢当天上午，全城投降，李自成进入皇城，发现周皇后等女眷的遗体，三名皇子也被太监栗宗周、王之俊出卖而成了俘虏，但未发现朱由检的去向。
直到三月二十日，朱由检的遗体才被发现。他身穿蓝色道袍，披头散发，遮住了脸，右脚穿着袜子和红方舄，左脚赤脚，胸中背心有带血遗诏“任贼分裂朕尸，勿伤百姓一人”。
朱由检自谓“朕非亡国之君”，将亡国归咎于“诸臣误朕”，后世亦不乏对他的同情与肯定。然而也有观点认为，朱由检志大才疏，存在刚愎自用、急躁多疑等性格缺陷，对明亡负有不可推卸的责任。
朱由检的遗体被运至东华门外，与周皇后的遗体放在一起，“诸臣哭拜者三十人，拜而不哭者六十人，余皆睥睨过之”。
其后，李自成在明朝太监王德化等的请求下，用较好的棺材重新收殓朱由检夫
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