公元1643年，李自成的农民起义军攻陷了洛阳，时任开封副将的陈永福接到急报，立刻带兵前去增援洛阳。然而，当他赶到时，洛阳早已沦陷。得知开封防守空虚，李自成决定将目标转向开封，迅速集结大军，准备攻占这一重要城市。

李自成的大军向东进发，二月十二日抵达开封城下，随即展开了猛烈的攻城战。开封，古代中原的战略重地，历史上曾被称作“大梁”，是北宋的首都。即便在宋朝南迁之后，金朝统治者完颜亮对这座城市进行了大规模的重建，城墙厚达五丈。开封地处黄河南岸，是中国历史上的“水陆都会”，自古以来就是兵家必争之地。明初，朱元璋曾计划将京师设于此地，还亲自前来视察。虽然后来这一计划未能实现，但他仍将自己的第五子周王封于开封，并设立了河南布政使司，这使得开封在当时的政治和军事地位，远超洛阳。

当李自成的军队包围开封时，河南巡抚李仙风和副将陈永福都不在城内，守城的力量异常薄弱。开封城内，只有高名衡、梁炳、吴士讲、黄澍和王燮等官员商议对策。经过紧急讨论，王燮提出了两项关键防守措施。首先是“坚壁清野”，即把郊区的百姓、牲畜和粮草带入城内，并砍倒周围的树木，封堵水井。其次，开封城的84个坊将被重组为社，每社抽出50名士兵，合计4200名兵力。他们分成五队驻守城门，确保防守严密。为了保证粮草充足，除了大户捐助外，周王也慷慨解囊，拿出王府的银两，用以奖励那些勇敢的士兵，并悬赏“斩贼者”50两，杀一人者30两，射伤敌人或用砖石打伤者10两。

在这次防守战中，周王的作用尤为关键。他不仅捐款，还亲自上城与将士们并肩作战，极大地鼓舞了士气。开封的守军表现得异常勇敢，甚至没有任何人向李自成投降。城中不少乡勇也积极参与到守卫工作中，他们与官军共同抵抗敌军。李自成首先派出300骑兵伪装成官军，试图趁机进入西门。然而，巡按高名衡警觉，果断命令关闭城门，并成功防止了敌人的渗透。不久后，李自成的主力大军赶到，准备强攻西城。

李自成率领三千精兵和三万农民军，在二月十二日发起了猛烈的进攻。战斗进入白热化阶段，农民军发射了如雨点般的箭矢，密集的箭雨如同刺猬的毛刺一般覆盖整个城头。城上的守军则利用特制的短箭反击，这些短箭射程可达三百步，威力极大。为了突破防线，农民军还架起云梯，试图攀登城墙。守军则从城上砸下砖石，猛烈地压制攀爬的敌军，许多农民军士兵从云梯上跌落，命丧城下。

李自成意识到云梯攻城无果后，改变了策略，开始使用“穴城法”。他命令部下用锤子和凿子在城墙上打洞，一旦有士兵成功凿下一块砖石，就会得到银子作为奖励。农民军一边凿墙一边撤退，轮番上阵。经过几天的努力，城墙上已被挖出六个大洞，足以让敌人藏身，避开上方的箭雨和砸下的砖石。

面对这种威胁，守军迅速采取了反制措施。首先，他们在敌人挖洞的位置从城墙上打铁签，并将滚烫的油或燃烧的火药包投入洞内，迫使敌军无法在洞中藏身。此外，还建造了悬楼，即类似碉堡的防御工事，发射火炮打击接近的敌军。双方你来我往，激战七天七夜，伤亡惨重，但李自成始终未能突破开封的防线。

在这一过程中，陈永福带领500名精兵赶到开封增援。虽然他在途中与农民军发生激烈的冲突，但最终突围至城下。然而，由于城内防守的压力，守军一度没有为他开门。直到后来的夜晚，陈永福才得以顺利进入城内。

二月十七日，李自成亲自前往城下侦察，穿着平民装束，带着几名亲信接近城墙。然而，他未能掩人耳目，被开封的守军发现并遭到箭雨袭击。李自成不幸被射中左眼，鲜血直流，几乎昏厥。虽然李自成最终被救回营地，但他的左眼因此失明。这一事件极大打击了农民军的士气，也引发了李自成的撤退决策。

二月十八日，李自成的大军在迷惑开封守军之后开始撤退。随着农民军的撤离，李仙风和游击将领高谦才赶到开封。然而，由于迟迟未能前来支援，周王愤怒地命令不开城门，让李仙风无法入城。高名衡和李仙风相互指责，最终崇祯皇帝因洛阳沦陷、福王遇害的责任，将李仙风逮捕问罪。