崇祯十七年六月，张献忠部自湖广向四川发动大规模进攻，在涪州击败曾英，在梁山击败赵荣贵，随后一举攻陷佛图关，兵临重庆，明军副将丁显爵率领守军拼死抵抗，六月二十日，大西军冒着城上的火炮和弓弩，一口气冲到壕沟旁，发掘隧道直至城墙之下填装火药爆破将城墙轰塌，丁显爵被倒塌的城墙压死，张献忠大军攻入重庆府城之中，杀掠无算，俘虏了大约35000名官军，张献忠下令把这些官军的右手全部砍掉，端王朱常浩、关南道陈勋、巡抚陈士奇、知府王行俭、巴县令王锡等居于重庆的明朝达官贵人全部被杀死。
重庆被攻陷之后，张献忠留下大将刘廷举守卫重庆，自己率领大军西征成都。重庆失守，大西军攻合州。诸生董克治倾家财招募义军大战张献忠于长安坪，懂克制被击败，退据所筑山洞中。孤守三十余日，大西军放火熏洞，3000多人无一脱者。又攻打永川，蒋世铉领义勇二百人固守，后在城墙东门被擒杀。
八月初五日，张献忠军逼近成都，总兵刘佳允率领部下官兵以及1800名民兵出城迎战，结果战败，投水而死，张献忠军开始向着成都城墙方向挖掘地道“贼遂穴城下实以火药，又取大木长数丈者到之，两两相合，缠以增帛，亦贮药向城楼”而此时城内的火药库也毁于自燃，城里的军民更为惊恐，于是登上城墙奋力作战，把农民军“打”退了两三里，城里人都十分高兴，以为张献忠想要退走，放弃攻打成都。
结果在初九日的凌晨，大西军点燃了坑道内的火药，成都城墙北的角楼被炸塌，砖石木屑满天乱飞，城墙上的守军吓得四散逃跑，农民军大举杀入城内，末代蜀王朱至澍带领自己的家眷投井而死，蜀王世子被张献忠活捉，张献忠封其为“太平公”三天之后就将其杀掉，至此，从1382年起，延续262年的明蜀王府宣告灭亡。
《蜀破镜》记蜀王“而世传献王得鸿宝之书于内府，善黄白冶化，然积不用。至嗣藩，亦能作黄金。因恃其竟山川为天险，士大夫又以蜀地僻，无复远虑”蜀献王朱椿在最初立藩之时得到了一本宝书，这书上有黄白冶炼之术，这个就是从金矿中冶炼黄金的方法，直到明末仍然有效，所以蜀王府内的黄金宝物是堆积如山。当然，这本书真的存在吗？那倒也未必，但是有一点可以肯定就是蜀王府内堆积了大量的金银珠宝，但是在北京被李自成攻破之后，蜀王以祖制为由拒绝拿出金银珠宝练兵，结果直到张献忠兵临成都城下，蜀王才拿出金银珠宝犒赏官兵，一人竟给白银达50两，然而成都最终还是失守了。
除蜀王自己之外，蜀王近侍严兰贞、齐飞琼、许若琼、川北参政龙文光、四川巡按御史刘之渤、建昌兵备佥事刘士斗、浙江贡生郑安民、成都同知监纪军事方尧相、川西副使张继孟、川南兵备副使陈其赤、四川佥事张孔教、仁寿县知县顾绳治、前华阳知县沈云祚、教授何逸、叙南卫世袭指挥鲁印昌、雅州指挥阮士奇、抚标参将徐明蛟、都司事鲁之珍，蜀藩宗室御史朱奉尹，卸任官绅庄祖诏等参与守卫成都之官绅将吏要么在巷战之中被杀死，要么被擒杀，几乎无人幸免，当时还只是一个游击的杨展在巷战之中奋力杀敌，部下官兵败亡殆尽，杨展本人也被大西军活捉，拉出城外准备斩首，即将被处死之时，杨展以自己身穿的蟒纹布面甲诱惑行刑士兵，趁对方分神之时，夺刀将几人杀死，下水游泳而走。
大西军入城之后屠抢三日，三日之后，张献忠居然想要将城内的大小军民全部屠杀殆尽，在八月十一日命令人将成都城内俘获的明军俘虏以及男女居民全部捆绑起来，用绳子穿起来，拉到成都中园准备活埋。孙可望、李定国、艾能奇、刘文秀、白文选等十余名大将跪下请求不要继续屠杀，张献忠这才作罢。
成都的居民们暂时没有了被张献忠屠戮的危险，但痛苦的生活也开始了，这种痛苦自然来源于张献忠所谓的“过激政策”，即以连坐、屠杀、酷刑方式消除可能存在的危险，维护自己的统治，同时还颇有创造性地建立了特务组织，偷听屋中人的谈话，一旦发现不利于张献忠的内容，立刻捕去处死，有这么两口子晚上熄了灯之后嘴还不闲着，说起了悄悄话，中间有这么一句“张家长，李家短”，结果立刻被破门而入的士兵捉去，士兵们请示张献忠，张献忠哈哈一笑：这张家长，李家短分明是说我张献忠的江山长，他李自成的江山注定坐不稳。然后给这两口子赏了银子，就把他们轰出去了。
应该说这两口子非常幸运，可以推测一下，他俩被抓住的这一天，张献忠心情肯定不错，否则要么被凌迟，要么被剥皮。
张献忠屠川算是非常有名的历史事件，反清者和农民斗争同情者一向认为这是满清统治者对张献忠的栽赃，真正造成四川人口锐减的凶手就是满清王朝的军队，而由上文可见，这时的大西军绝对是一支非常凶暴的部队，这点毋庸置疑，入城之后张献忠甚至想屠尽成都人民，之后，大西军在四川也制造了很多起惨绝人寰的屠杀，而这些屠杀和张献忠本人是脱不开关系的。但这能说明四川遭难的主要责任人就是张献忠吗？
欧阳直《蜀警录》记载“壬午，各处土贼蜂起，往来官兵亦肆劫掠，绅士人民俱扎山寨自固，每寨悬锣。无事，人皆空身下寨耕插，寨上望有贼兵将到，即鸣锣为号，人尽趋寨守之。自壬申至壬午，凡贼前行，兵即后至。贼去兵来，兵去贼来。循环旋转于川北、川东，迄无宁日。贼固酷于杀掳焚劫，而琐细不取，兵则但不多杀人，其劫掳吊拷悉同于贼。且并敝衣小物，莫不席卷。而民不聊生矣”很明显，如果暂时忽视外来的张献忠部，四川内部就变乱频频，而且注意一点不仅农民起义军在洗劫平民，明朝政府军也在干这种事，而且比“流贼”们更加凶狠“兵则但不多杀人，其劫掳吊拷悉同于贼。且并敝衣小物，莫不席卷”。
可以暂时得出一个结论，在明末清初四川人口的锐减，主要的原因就是几方势力在四川的混战，同时还有饥荒和瘟疫。张献忠部在成都一带的大规模的杀戮和暴政给当地的士绅百姓留下了很深的印象，而且入清之后，清朝标榜入关是为了明朝报仇，所以当时的主流文人自然不可能大肆宣扬明朝官军的暴行，张献忠是一个失败的“流贼”首领，是犯上作乱的反贼，同时又确实残杀了大量的无辜平民，所以前明军队以及满清军队在四川的恶行就统统甩给了张献忠。所以咱们现在就能看到所谓“张献忠军屠杀四川军民六万万人”还有张献忠自己的各种如同精神病患者一样的疯言疯语和超乎常人理解的惊人之举。