崇祯十七年(公元1644年)3月18日，李自成攻占北京，崇祯皇帝上吊自杀，明朝灭亡。此时的吴三桂唯一的出路就是另择新主。面对李自成的大顺政权和满清政权两方势力的拉拢，吴三桂在犹豫是投降大顺，还是投降大清？
据《流寇志》记载：“有客平西幕者云，世传吴襄作书招平西，平西告绝于父，起兵勤王，非也……都城既陷，三桂屯山海，自成遣使抬三桂，三桂秘之，大集将士，告之曰：都城失守，先帝宾天，三桂受国恩，宜以死报国，然非藉将士之力，不能以破敌，令将若之何?将士皆默然，三问不敢应。”意思是说，吴三桂的幕僚说，民间流传吴三桂的父亲吴襄曾经替李自成写信招揽吴三桂，可惜被吴三桂拒绝，其实事情并非如此。事实上，崇祯皇帝自杀之后，吴三桂对将士们说：“我吴三桂深受国恩，应当以死报国，但没有大家的帮助，只凭我一人之力，不足以打败李自成，你们是否愿意同我一起与李自成决一死战呢?”吴三桂接连问了三次，将士们都沉默不语。
吴三桂接着说：“李自成势大，唐通、姜壤都已经投降。如果李自成率领大军前来，我们应当拼死一战，还是弃甲投降呢?”将士们异口同声地回答说：“今日是生是死，全凭将军决断!”
吴三桂原本想和李自成决一死战，不过发现将士们想投降李自成，无奈之下，只好投降李自成。而且此时，吴三桂的父亲、陈圆圆等三十多口人都被李自成软禁在北京，吴三桂不可能不顾及到家人的性命。
公元1644年4月29日，吴三桂正式决定投降李自成，不过到了5月3日，仅过了五天时间，吴三桂就调转枪头，反叛大顺，投降大清。并有了“冲冠一怒为红颜”的故事。
最早记载吴三桂听说自己的小妾陈圆圆被李自成抓走之后，下定决心反叛李自成的是《庭闻录》和《小腆纪年附考》。
书中说，吴三桂在投降李自成的途中，遇到两拨人：一拨是他的家人，一拨是他父亲吴襄的亲信。两拨人先后将吴家在北京的遭遇一五一十告诉了吴三桂。吴三桂听说父亲被抓进监狱，说：“这不过是李自成想胁迫我投降的一种策略而已!我投降之后，父亲一定会被释放!”当吴三桂听说父亲在监狱中遭到严刑拷打时，变得非常气愤。当他听说陈圆圆被李自成的部将抓走之后，顿时怒发冲冠，说：“大丈夫如果连自己的女人都无法保护，有何面目见人!”于是，吴三桂决定不再投降李自成了，还趁机发兵占领了由大顺政权控制的山海关。
《庭闻录》和《小腆纪年附考》编写于清朝乾隆年间，离吴三桂反叛大顺有近百年的时间，书中所写大多是道听途说，难以作为凭证。而记载吴三桂反叛大顺时间最近的是计六奇的《明季北略》。计六奇是明末清初的史学家，和吴三桂是同时代的人。吴三桂反叛大顺时，他已经22岁了，其书中记载的可信度相对来说较高。
《明季北略》记载：“自成入京，刘宗敏系吴襄，索沅(陈圆圆)不得，拷掠酷甚。三桂闻之，益募兵垒七千。三月廿七，将自成守边兵砍杀，止余三十二人，贼将负甄伤逃归。三桂遂据山海关。”意思是，李自成攻克北京后，部将刘宗敏因为抓不到陈圆圆，所以对吴襄严刑拷打。吴三桂听说后，非常生气，于是招募了七千士兵，攻占了山海关。
《庭闻录》和《小腆纪年附考》认为，吴三桂反叛大顺是因为陈圆圆被李自成抓走;而《明季北略》认为，吴三桂反叛大顺是因为吴襄被毒打，但是历史上的吴三桂会因为陈圆圆被掳走或是因为父亲被毒打，而反叛大顺投降满清吗?
在山海关失守之后，李自成顿时感觉到了事态的严重性。于是，他立刻让人释放吴襄，并且好生招待。在此期间，吴襄在李自成的威逼利诱下写了一封信给吴三桂，说自己在北京深受闯王的优待，被打之事只是个误会，闯王稍后还会给吴三桂送去厚礼：一千两黄金，一千段锦，一万两白银。
其实，早在吴三桂决定投降李自成之后，吴襄被打、陈圆圆被抢之前，吴三桂行军的速度就特别缓慢，也是为了观察李自成这支农民军是不适合值得投靠，但一路上所发生的事，却让吴三桂发现，李自成并非明主，在自己手握重兵的时候，他们就敢毒打自己的父亲，强抢自己的妻妾，自己投降后，一旦没有利用价值，自己的下场又会如何呢?对于混迹官场多年的吴三桂来说其结果可想而知。
作为一个枭雄，相信吴三桂不会因为父亲被毒打、陈圆圆被抢就反叛大顺并且引清兵入关，这些只不过是吴三桂反叛大顺的导火索。真正让吴三桂反叛的应当是，吴三桂早已认识到以李自成为首的农民起义军根本无法成就大业。