正月十三日上午炸城失败，让李自成的人马大受打击，此后攻势大减，改用大炮不停地向城中轰击，打进城中的铅子有二三斤重，非常可怕。不过，对于守城者来说，苦难的日子即将结束。
这一天发生了一件事，显示出明军将领的卑劣习性。
《守汴日志》的作者李光壂身边有一个驾车人，名叫范文举，勇武有力，被农民军抓去。这位范文举也是个人物，不知道用了什么高招，带着一匹大黄马、一副龙鳞甲、八十二两银子，另外还有两颗据说是农民军的首级，逃回到东城之下。
守卫东门的马将不放他进门，找来李光壂确认，李光壂又跑回曹门请示巡抚大人，巡抚批示可以把范文举吊上城墙。
李光壂返回东门，布政使梁大人又挑毛病，说巡按大人的批示里没有提到他这位布政大人，所以不许放人进来。李光壂只好再跑回曹门那边请示，一来二去天就黑了。结果当天夜里，守卫东门的马将悄悄把范文举杀了，吞占了他的银子和马匹、铠甲。
范文举只是一个卑贱的仆人，人又死了，即便他的主人李光壂想为他讨回公道，一切也都死无对证了。
另外一件小事，各书都有记载，但差别很大：《流寇志》中说，在第二次开封之战中，总兵官陈永福用箭射伤了李自成的左眼，《明史》、《明史纪事本末》也是这样说法。
但《守汴日志》等书中很明确地说，是第一次围城时，由陈德射中李自成的，而陈德是总兵官陈永福的儿子。
《大梁守城记》的说法更为可信：第一次守城战中，守城者制作了一种弩箭，箭杆比筷子略长一些，前端铁簇如锥，安放在木槽之中发射，射程为三百余步，大约一百米。当时城上射出大量的弩箭，其中一支射中了李自成的脸，最终导致左眼失明。当时局面混乱，根本无法断定是哪个人射的。陈永福利用自己的权力，把功劳安到儿子陈德的头上，为的是给他请功升职。
正月十五日，李自成的老营最先撤离。中午时，攻城的农民军也陆续撤离，奔向东南方向，一路上扬尘蔽日。
在确定李自成已经解围而去之后，正月十六日，巡按御史任浚下令打开曹门，带着知县、推官和周王府的太监前往农民军的营地察看。整个营地宽约八里，长约二十里，范围相当大。营地之中一片狼藉，“牛、驴、马头皮肠肺，间以人尸，秽满营内外”。
繁塔寺一带是农民军的粮库，满地都是被遗弃的粮食，“粮深三尺”。这些都说明，农民军在物资上并不匮乏。
官军清理营地，发现农民军一共丢下两千三百多名妇女和三万多头牛。妇女们被送进城门之外的月城当中，禁止兵民掠夺侵犯，等待亲属前来认领。最终剩下三百余人无人认领，被送往尼姑庵，政府每天每人供给一升小麦。
三万多头牛被官府半价卖给家民，做为耕牛使用，但这些牛最终大多死掉。
正月十八日，开始清理战场。从曹门到北门这十多里的区间，是战斗最激烈的地方，城墙损坏严重的地方有三十六处，一些地方完全坍塌，几为平地，各方抓紧时间抢修城墙。
城墙之下尸横遍野，断发满地，“死伤者无虑十万”。官府征调了大批人力清理掩埋，忙碌十多天，可见当初战事的惨烈。
《守汴日志》记载，李自成、罗汝才率军离开开封，退往朱仙镇，清点二围开封的损失。三万精兵当中，战死者将近一半，另有二千八百七十三人重伤(《豫变纪略》的数字是三千八百七十三人)，都用方桌抬到朱仙镇。
总体而言，李自成、罗汝才第二次围攻开封二十多天，损失巨大，毫无所得，那么他们为什么甘心放弃进攻?
分析一下，大概有这样几个原因：首先是持续二十天的攻城战毫无进展，伤亡惨重，极大地挫伤了农民军的锐气。
其次，开封城防坚固，上下一心，无隙可乘。
第三，各路官民正在赶来救援。几个月前的崇祯十四年九月，陕西总督傅宗龙兵败被杀，保定总督杨文岳被革去总督一职，戴罪自赎，现在他率领官兵正在逼近开封。
但杨文岳是李自成、罗汝才的手下败将，不足为惧，真正让他们担心的另有其人，那就是平贼将军左良玉。有消息说，他的大兵即将来到。