不管他是舉人出身，還是貢生出身，像他這樣有著一定社會地位的地方紳士，為何會放棄安逸的生活，投奔李自成的農民起義軍？清朝的史書至少為後世提供了七種不同的說法：
第一種說法認為牛金星是個好酒使性之徒。一次喝醉酒後，牛金星將其親家、祥符縣進士王士俊的“閨門之醜”給抖了出來，這便使王士俊懷恨在心，後來王士俊借牛金星酗酒後打縣吏一事，會同邑令編織罪名，然後上報，最終使牛被革去功名，並陷入大獄。所以當他被李自成破城救出後，便投到其帳下。
第二種說法提到牛金星通曉“六壬”之術，喜歡替別人卜占禍福。中了舉人後，因為得罪了邑令和巨紳，因而被革去舉人，投入獄中。在獄中，他遇到了一個姓劉的汪洋大盜(有人說此人可能是劉宗敏)，他們談得非常投機，牛金星為其卜占禍福，並為其出謀劃策。最終在牛金星的幫助下，這個姓劉的大盜得以獲釋。他獲釋後，對牛金星感恩戴德，並在李自成麵前極力推薦牛金星，說其精通“陰陽避異風角之術”，李自成因而破城將其救出。
第三種說法提到，牛金星一向與當官的親家王某關係不好。牛金星的兒媳死後，他的親家勾通官府，使牛家父子二人陷入牢獄之災。牛金星的好友為救他，願意代為受過，代替牛金星入獄，而讓牛金星去向“蘭陽梁宦”求救。但牛金星沒有搬回救援，他無處可去，隻好投奔了李自成農民起義軍。
第四種說法記敘了與上述不同的說法，說牛金星與李自成帳下的名醫尚絅過從甚密，在尚絅的引薦下，牛金星得以見到闖王。李自成為牛金星的雄辯口才所折服，與他謀議帳中。這樣牛金星便投靠到李自成的麾下。
第五種說法是《明史·流賊傳》中的記載，說牛金星之所以投靠李自成是因為考試作弊，被革去功名才投入農民起義軍的。
第六種說法稱，牛金星的親家確實姓王，但不是王士俊，而是同縣大營人王之晉，牛金星的女兒是王之晉之媳。牛金星之所以投奔農民起義軍是與親家關係不好，遭到官府迫害，他在走投無路的情況下投奔李自成。關於他與王之晉失和的原因又有兩種說法，一說牛金星之女在王家受到虐待而致死，牛金星親自前往王家含殮，但誤將親家推倒並致傷，王之晉認為牛金星不懷好意，純粹是惡意報復，於是便羅織其罪，下金星於獄，革去功名，金星走投無路隻好投奔李自成；另一說則指明二者反目是因“年飢，議市價不合起釁，遂相水火。”
第七種說法則述說牛金星是經李岩的舉薦才投奔了李自成。當初，牛和李二人是在杞縣時結交的。後因牛金星有罪，被斥革功名，又被罰戍邊，不得已前去投奔李自成。李岩向李自成推薦時，說他“有計略”。可是，從後來的情況來看，牛金星在農民起義軍中，並沒有向李自成提過一條真正有價值的建議，隻會阿諛奉承，貪圖權位，嫉賢妒能，忘恩負義，是一個十足的卑鄙小人。他看到李岩深得李自成的信任，被委以重任，而且立下了很大的功勞，於是便掉過頭來陷害對他有舉薦之恩的李岩，最後導致李岩被殺。
無論牛金星因何種原因參加了義軍，李自成顯然對他是十分看重的，大順政權建立後，牛金星被任命為天佑殿大學士，其實就是承相，幫助李自成建設政權，籌劃進軍北京。起義軍進京後，牛金星身為丞相，忙於籌備登基大典，建政設官，迎來拜往，風光一時。然而，大順元年(公元1644年)，吳三桂與清軍勾結入關，李自成在山海關阻擊失利，四月三十日，義軍被迫撤出北京。在大順政權迅速分崩瓦解的時候，一些文職官員紛紛降清或脫逃，牛金星也在大順政權瓦解後，不知所終。
關於牛金星的結局，清朝的史籍多未記載。直到《清史稿》問世，人們才在《季開生傳》中尋得他的蹤跡，原來他投降清朝做了“貳臣”。《季開生傳》中所附的給事中常若柱奏疏中有這樣的文字：“賊相牛金星，弒君殘民，抗拒王師，力盡始降，宜嬰顯戮；乃復玷列卿寺，覥顏朝右。其子佺，同父作賊，冒濫為官，任湖廣糧儲道，贓私巨萬。請將金星父子立正國法，以申公義，快人心。”通過常若柱的奏疏，可以看出牛金星已經降清。但清朝政府對於常若柱的奏疏置之不理，反而將其罷官，從中可看出牛金星及其子牛佺已被清列為“真心投誠”之列。此外，杭齊蘇也曾上奏稱：“乃有天下元兇如偽丞相牛金星及其孽子偽府尹、今黃州知府牛佺，偽尚書、今漳南道兵備張嶙然是也。孽黨三人，均當一例駢斬，以泄神人之憤。”杭齊蘇的這次上奏，同樣也沒有使牛佺遭到殺身大禍，相反因禍得福，被提升為湖廣糧道副使兼右參議。種種的記載均表明，牛金星及其子牛佺已經降清，並且深得清廷的信任。趙翼還在《簷曝雜記》中，對牛金星父子降清的原因進行了推理分析，認為“及閱王阮亭《池北偶談》，則金星又嚐為我朝京卿。蓋奸宄之雄，見自成勢盛，妄思為佐命功臣，及本朝定鼎，又知天命有歸，則背偽主而仕興朝，尚為得策也。”
但近些年，一些史家對此說提出了質疑，認為牛金星並未降清。他們的依據是清道光十七年《寶豐縣誌》主纂人耿興宗在《遵汝山房文稿》中所寫的《牛金星事略》。持這一觀點的史家認為，《清史稿·季開生傳》所錄的常若柱奏疏不實，牛金星並未降清，而是在李自成死後，仍奮力與清兵作戰，因此在常若柱的奏疏裏隻有“牛金星從闖為逆，弒君殘民，抗拒王師，力盡始降”的記載，而這並沒有明確指出牛金星降清一事。並且他們還指出，牛金星最終藏在其子牛佺的官署中，牛佺雖官至清湖廣督糧副使，但一直沒有暴露自己的身份，因而得以安享晚年。牛金星臨終前囑佺曰：“賴彌縫之巧，得不膏荊棘，可幸。要，不可恃也，吾死，必葬香山之陽，閉門教子勿再出。”牛佺遵其遺囑，葬牛金星於寶豐香山之陽，即致仕旋裏。另一個依據則是根據《明史》記載：“牛金星、宋企郊等，皆遁亡”，而且清初眾多的記載均未提及牛金星降清之事。
第一種說法認為牛金星是個好酒使性之徒。一次喝醉酒後，牛金星將其親家、祥符縣進士王士俊的“閨門之醜”給抖了出來，這便使王士俊懷恨在心，後來王士俊借牛金星酗酒後打縣吏一事，會同邑令編織罪名，然後上報，最終使牛被革去功名，並陷入大獄。所以當他被李自成破城救出後，便投到其帳下。
第二種說法提到牛金星通曉“六壬”之術，喜歡替別人卜占禍福。中了舉人後，因為得罪了邑令和巨紳，因而被革去舉人，投入獄中。在獄中，他遇到了一個姓劉的汪洋大盜(有人說此人可能是劉宗敏)，他們談得非常投機，牛金星為其卜占禍福，並為其出謀劃策。最終在牛金星的幫助下，這個姓劉的大盜得以獲釋。他獲釋後，對牛金星感恩戴德，並在李自成麵前極力推薦牛金星，說其精通“陰陽避異風角之術”，李自成因而破城將其救出。
第三種說法提到，牛金星一向與當官的親家王某關係不好。牛金星的兒媳死後，他的親家勾通官府，使牛家父子二人陷入牢獄之災。牛金星的好友為救他，願意代為受過，代替牛金星入獄，而讓牛金星去向“蘭陽梁宦”求救。但牛金星沒有搬回救援，他無處可去，隻好投奔了李自成農民起義軍。
第四種說法記敘了與上述不同的說法，說牛金星與李自成帳下的名醫尚絅過從甚密，在尚絅的引薦下，牛金星得以見到闖王。李自成為牛金星的雄辯口才所折服，與他謀議帳中。這樣牛金星便投靠到李自成的麾下。
第五種說法是《明史·流賊傳》中的記載，說牛金星之所以投靠李自成是因為考試作弊，被革去功名才投入農民起義軍的。
第六種說法稱，牛金星的親家確實姓王，但不是王士俊，而是同縣大營人王之晉，牛金星的女兒是王之晉之媳。牛金星之所以投奔農民起義軍是與親家關係不好，遭到官府迫害，他在走投無路的情況下投奔李自成。關於他與王之晉失和的原因又有兩種說法，一說牛金星之女在王家受到虐待而致死，牛金星親自前往王家含殮，但誤將親家推倒並致傷，王之晉認為牛金星不懷好意，純粹是惡意報復，於是便羅織其罪，下金星於獄，革去功名，金星走投無路隻好投奔李自成；另一說則指明二者反目是因“年飢，議市價不合起釁，遂相水火。”
第七種說法則述說牛金星是經李岩的舉薦才投奔了李自成。當初，牛和李二人是在杞縣時結交的。後因牛金星有罪，被斥革功名，又被罰戍邊，不得已前去投奔李自成。李岩向李自成推薦時，說他“有計略”。可是，從後來的情況來看，牛金星在農民起義軍中，並沒有向李自成提過一條真正有價值的建議，隻會阿諛奉承，貪圖權位，嫉賢妒能，忘恩負義，是一個十足的卑鄙小人。他看到李岩深得李自成的信任，被委以重任，而且立下了很大的功勞，於是便掉過頭來陷害對他有舉薦之恩的李岩，最後導致李岩被殺。
無論牛金星因何種原因參加了義軍，李自成顯然對他是十分看重的，大順政權建立後，牛金星被任命為天佑殿大學士，其實就是承相，幫助李自成建設政權，籌劃進軍北京。起義軍進京後，牛金星身為丞相，忙於籌備登基大典，建政設官，迎來拜往，風光一時。然而，大順元年(公元1644年)，吳三桂與清軍勾結入關，李自成在山海關阻擊失利，四月三十日，義軍被迫撤出北京。在大順政權迅速分崩瓦解的時候，一些文職官員紛紛降清或脫逃，牛金星也在大順政權瓦解後，不知所終。
關於牛金星的結局，清朝的史籍多未記載。直到《清史稿》問世，人們才在《季開生傳》中尋得他的蹤跡，原來他投降清朝做了“貳臣”。《季開生傳》中所附的給事中常若柱奏疏中有這樣的文字：“賊相牛金星，弒君殘民，抗拒王師，力盡始降，宜嬰顯戮；乃復玷列卿寺，覥顏朝右。其子佺，同父作賊，冒濫為官，任湖廣糧儲道，贓私巨萬。請將金星父子立正國法，以申公義，快人心。”通過常若柱的奏疏，可以看出牛金星已經降清。但清朝政府對於常若柱的奏疏置之不理，反而將其罷官，從中可看出牛金星及其子牛佺已被清列為“真心投誠”之列。此外，杭齊蘇也曾上奏稱：“乃有天下元兇如偽丞相牛金星及其孽子偽府尹、今黃州知府牛佺，偽尚書、今漳南道兵備張嶙然是也。孽黨三人，均當一例駢斬，以泄神人之憤。”杭齊蘇的這次上奏，同樣也沒有使牛佺遭到殺身大禍，相反因禍得福，被提升為湖廣糧道副使兼右參議。種種的記載均表明，牛金星及其子牛佺已經降清，並且深得清廷的信任。趙翼還在《簷曝雜記》中，對牛金星父子降清的原因進行了推理分析，認為“及閱王阮亭《池北偶談》，則金星又嚐為我朝京卿。蓋奸宄之雄，見自成勢盛，妄思為佐命功臣，及本朝定鼎，又知天命有歸，則背偽主而仕興朝，尚為得策也。”
但近些年，一些史家對此說提出了質疑，認為牛金星並未降清。他們的依據是清道光十七年《寶豐縣誌》主纂人耿興宗在《遵汝山房文稿》中所寫的《牛金星事略》。持這一觀點的史家認為，《清史稿·季開生傳》所錄的常若柱奏疏不實，牛金星並未降清，而是在李自成死後，仍奮力與清兵作戰，因此在常若柱的奏疏裏隻有“牛金星從闖為逆，弒君殘民，抗拒王師，力盡始降”的記載，而這並沒有明確指出牛金星降清一事。並且他們還指出，牛金星最終藏在其子牛佺的官署中，牛佺雖官至清湖廣督糧副使，但一直沒有暴露自己的身份，因而得以安享晚年。牛金星臨終前囑佺曰：“賴彌縫之巧，得不膏荊棘，可幸。要，不可恃也，吾死，必葬香山之陽，閉門教子勿再出。”牛佺遵其遺囑，葬牛金星於寶豐香山之陽，即致仕旋裏。另一個依據則是根據《明史》記載：“牛金星、宋企郊等，皆遁亡”，而且清初眾多的記載均未提及牛金星降清之事。