不管他是举人出身，还是贡生出身，像他这样有着一定社会地位的地方绅士，为何会放弃安逸的生活，投奔李自成的农民起义军？清朝的史书至少为后世提供了七种不同的说法：
第一种说法认为牛金星是个好酒使性之徒。一次喝醉酒后，牛金星将其亲家、祥符县进士王士俊的“闺门之丑”给抖了出来，这便使王士俊怀恨在心，后来王士俊借牛金星酗酒后打县吏一事，会同邑令编织罪名，然后上报，最终使牛被革去功名，并陷入大狱。所以当他被李自成破城救出后，便投到其帐下。
第二种说法提到牛金星通晓“六壬”之术，喜欢替别人卜占祸福。中了举人后，因为得罪了邑令和巨绅，因而被革去举人，投入狱中。在狱中，他遇到了一个姓刘的汪洋大盗(有人说此人可能是刘宗敏)，他们谈得非常投机，牛金星为其卜占祸福，并为其出谋划策。最终在牛金星的帮助下，这个姓刘的大盗得以获释。他获释后，对牛金星感恩戴德，并在李自成面前极力推荐牛金星，说其精通“阴阳避异风角之术”，李自成因而破城将其救出。
第三种说法提到，牛金星一向与当官的亲家王某关系不好。牛金星的儿媳死后，他的亲家勾通官府，使牛家父子二人陷入牢狱之灾。牛金星的好友为救他，愿意代为受过，代替牛金星入狱，而让牛金星去向“兰阳梁宦”求救。但牛金星没有搬回救援，他无处可去，只好投奔了李自成农民起义军。
第四种说法记叙了与上述不同的说法，说牛金星与李自成帐下的名医尚絅过从甚密，在尚絅的引荐下，牛金星得以见到闯王。李自成为牛金星的雄辩口才所折服，与他谋议帐中。这样牛金星便投靠到李自成的麾下。
第五种说法是《明史·流贼传》中的记载，说牛金星之所以投靠李自成是因为考试作弊，被革去功名才投入农民起义军的。