义王、混天王的贼群向光先投降了，而李自成、六队及其同党祁总管避开陕西的明军，又谋划进犯四川，副将马科、贺人龙挡住了他们。他们打算回到阶州、文县以及西乡一带，又害怕变蛟，于是逃到汉中去，路上又被光先遏制了，不能往前进。六队、祁总管都投降了，只有李自成往东边跑掉。洪承畴命令变蛟穷追不舍，又在潼关南部的平原地带设下三支伏兵。变蛟追上贼兵，大声喊叫着挥刀就砍，三支伏兵又全部出动，贼兵尸体横七竖八地堆了一地。村民们也用大棒追击逃贼，李自成的妻子、女儿都丢失了，带着七个骑兵逃离，其余的贼都投降了。当时，变蛟的兵力最强，各军靠着他才坚不可摧，朝廷评定他在关中剿贼的功绩，提升他做了左都督。
京师戒严，朝廷召洪承畴去保卫京师，曹变蛟和左光先跟随着他，抵达京师周围，崇祯帝派使者前来迎接、慰问，将士们都得到了赏赐。不久，变蛟在浑河作无功，又在太平砦的北面作战，获取了一点战果，等到戒严解除后，变蛟被留下来驻守遵化。他的部下都是陕西兵，因想念家乡，有许多逃亡的人，变蛟对他们加以追捕、斩杀后军心才安定下来。这时张献忠、罗汝才投降以后又再次反叛，陕西又开战了，总督郑崇俭请求让变蛟率兵西去，皇上不答应，任用变蛟当了东协总兵官。
锦州告急，变蛟跟随洪承畴出山海关，驻守宁远。变蛟和援剿总兵官左光先、山海总兵马科、宁远总兵吴三桂、辽东总兵刘肇基在黄土台以及松山、杏山遭遇清军前锋，双方互有伤亡，清军退后驻扎到义州。洪承畴打算让变蛟、左光先、马科的部队进关来养精蓄锐，留吴三桂、刘肇基的部队在松山、杏山之间活动，假装着进攻的样子。后来，又请求解除刘肇基的官职，让王廷臣取代了他，罢免了左光先，以白广恩接替了他，兵部讨论后都同意了他的意见。
然后洪承畴又请求调遣附近的边防部队联合关内外将士十五万人以备防守，洪承畴的意见认为，军队出征军粮也应随行，一定要凑足一年的粮草然后才能讨论增加兵力，皇上认为是这样，就下令有关部门迅速凑齐供给他。明廷召集宣府总兵杨国柱、大同总兵王朴、密云总兵唐通，要他们各自挑选部下的精兵前往增援，同变蛟、马科、白广恩先后出关，加上吴三桂、王廷臣等共八员大将