明末农民起义风起云涌，崇祯皇帝那是求贤若渴，此时的孙传庭意气风发，崇祯十分赞赏孙传庭的才干和谋略。便授予他兵权，已令他全权负责剿灭农民军的任务。
崇祯九年(1636年)三月，农民军领袖高迎祥自湖广复出，先后占领了四川和河南与陕西交界的地方。孙传庭知道高迎祥必然要向陕西进攻，他采取了诱敌深入的计策，他把高迎祥大军从汉中一直引到了西安。后来高迎祥察觉出了端倪，知道中了孙传庭的计策，想从子午谷口突围，但是孙传庭已经在子午谷的黑水峪，埋伏了潼关大军的主力，就等着高迎祥入瓮了。高迎祥不知，结果纵军深入，被孙传庭大军全歼，高迎祥本人也被孙传庭生擒。此后，孙传庭屡次挫败农民军起义，有好几次把闯王李自成杀的全军覆没。在凤翔和澄城，差点就生擒李自成，李自成仅以18骑突围逃脱。
崇祯十一年(1638年)八月，孙传庭意外地陷入了一场政治纠纷之中。当时满清的多尔衮率领几万清军绕过山海关，假道蒙古，分路从墙子岭(今密云东北)、青山口(今迁西东北)入关南下，直逼北京城。京师孤立无援，崇祯急调陕西总督孙传庭和天雄军总督卢象升回师勤王。其中卢象升在巨鹿被清军围困，因兵力不足全军覆没，力战而亡。孙传庭抵达京郊后，清军退去。
杨嗣昌上书崇祯皇帝，诬告孙传庭行军迟缓，勤王不力，以至于没能和卢象升会师，导致了卢象升的战死。崇祯不查明真相，听信了杨嗣昌的诬言。结果孙传庭被削职为民。杨嗣昌任然不肯放手，一再攻击，结果崇祯皇帝于崇祯十二年(1639年)3月将孙传庭下狱，把他囚禁了起来。孙传庭下狱之后，一关就是3年。从崇祯十二年到崇祯十五年这段时间里，李自成在河南逐渐坐大，已经发展到了几十万人。
崇祯十五年(1642年)6月，李自成第三次围攻开封，开封告急。而此时杨嗣昌已经自杀，明朝再也无人可用了。大明朝已经危如累卵，要是再没有人能够力挽狂澜，大明社稷不保。此时的崇祯帝终于想起孙传庭，把他从狱中释放，被起用为兵部右侍郎。崇祯帝亲临文御殿询问孙传庭有关镇压起义军的方略，并设宴款待，为他压惊，嗣后即速命孙传庭率禁卫军驰援开封。
不久孙传庭代替汪乔年为陕西总督，固守潼关，以待机会收复开封。但是崇祯疑心太重，他想让孙传庭收回开封，却又不肯给他重兵，只是给了他5000老弱病残之兵。抵抗士气正旺的李自成大军，无疑是以卵击石。崇祯十六年五月，孙传庭带着5000老弱病残之兵出了潼关。10月在河南郏县遭遇李自成大军，孙传庭全军覆没，在郏县战死，时年51岁。
孙传庭自万历四十七年(1619年)中进士至崇祯十六年(1643年)兵败身亡的25年间，他由永城知县，逐步升至兵部尚书，统领七省军务，先后参与并主持了数十次对明末农民起义军的镇压活动，深得明廷赏识。不论是在“四正六隅”的联合围剿中，还是在“汛守要隘”的单独行动中，他都以其独有的狡黠、多谋、果断，使农民起义军多次处境艰险，成为明廷手中一张不可多得的王牌。故此，《明史》有“传庭死而明亡矣”的说法。
