崇祯十七年（1644年）正月，张献忠率部向四川进发，行至万县，水涨，屯留三月，此后摧城拔寨，连破明总兵曹英、秦良玉，于六月二十日占领重庆，七月初四，他分三路进发成都，沿路州县“望风瓦解，烽火数百里不绝，成都大震” 。四川巡抚龙文光由顺庆驰援成都，又调总兵刘镇藩及附近土兵守城。一时“成都援兵四集，献忠使其众伪为援兵，混入城中，龙文光不能辨” 。八月初七日，农民军从四面同时攻城，里应外合，三日城破，顺治元年（1644年）八月初九日，农民军攻克成都。
成都攻取后，张献忠派兵收取四川各府、州、县和各土司，大都望风而降，“州县争封府库应为命”，在短时间内，四川地区便处于张献忠的大西政权掌控之下。大西军初入四川时仍然承认李自成大顺政权的名义统领，用永昌年号，但不久李自成兵败消息传来，他派遣的黎雨天和马科却衣入川接管，这一行为直接导致张献忠与他决裂，双方在川北发生交锋，李部被击败，大顺军退回陕西，川北绵州因此被张献忠改名得胜州。
稳定四川局势不久后张献忠便建立政权，初称大西国王，不多久也过了把瘾称帝于成都，年号大顺，听起来和李自成大顺政权倒像是叔伯兄弟。
设官开科
称帝建国后旋即设立官职，取士，主要是设立丞相和六部尚书官职，其中三个部尚书职位由原四川降官或本土川人担任，这个措施主要是为了拉拢当地士族，以便稳固政权，同时为获取知识分子支持开科取士，考试由八股改为策论，相比于传统考试，这也算是一种改革，不再局限于默守陈规的僵尸体制而是改为更灵活的个人对时事的看点看法。虽然仍有部分人对此犹豫不决，但多数还是踊跃参与，毕竟功名对读书人的吸引力实在太大。值得一提的是张献忠亲自写了一篇策论，名为《万言策》，其中有“历评古今帝王，以西楚霸王为第一”，由此可见，这个人对于治国是没有那么看重的，黩武是很崇拜的。1645年的科举并不让张献忠满意，认为没有得到真才，于是一年两次科举，如此一来，举人、进士增多，真才水分反而增多。
军事治理
为了维护治安，大西政权在各个政权组织了地方武装，称作“里兵”，史料记载“三丁抽一，皇兵（大西部队）出师，里兵守城”，并且对于社会秩序的敏感度异常高，入川后对于军民不论是非曲直，是朱姓者，尽皆诛杀，实行严格的户籍制度，《记事略》中载“四城门不许擅行出入……户首某人，保结某人，有无家口，约某日回城。如期不回，先拘左右邻及户首斩杀，后拘出城不回之人家口，不拘老少，尽皆斩杀……至晚验明图书方行放出。倘若有被汗水摩擦，图书不明者，亦拘留斩首。”此文至此，已初步展现了一个严苛掌控社会的形象，然而不仅于此，他又派缉事兵丁化妆成平民巡查，发现有“讥讪新朝”言论者，立即绑赴王尚礼处严加惩办。
经济方面
大西军在四川经济来源上根据不多的史料判断依然是外出“打粮”，即取富户追赃助饷的主要手段，值得一提的是，为了便于贸易，大西政权铸造了大顺通宝钱币，比起明末粗糙的朝廷货币，张献忠在钱币上还是比较良心的，尤其金银铜三种“西王赏功”钱更是经工。
宗教态度
在此额外一提的是张献忠对于西方传教士的态度，对于来华入川传教的耶稣会教士，他聘请为顾问，并对西方天文地理、各国政治非常感兴趣，不久还赐以“天学国师”徽号。然后令人意外的是他反对在中国传播天主教，理由是“因我等生于中国，亦有我等之敬礼，谨当守之。尔等之天主亦愿在尔欧洲享受敬礼，因彼处有多数人敬之故也。”封建社会中出身于草莽的农民军领袖口中出此卓越的见识，已是大大超出的时代的思想，这是笔者对张献忠最为钦佩之处，个中其实也含有对其一定的警惕，后世无数次证明，这些所谓的播撒福音的传教士有不少同样是以传教之名，行侦测之事。
所谓屠蜀
在入川初期，出于以川蜀为根据地，向外发展的思路，张献忠还是很注重对于蜀地的管理的，并未发生大规模的弑杀行为，政权建立之初，“在朝之官统计千人”，大部分都是本地人在担任，这些人不能说基本臣服，但部分是居心叵测，权作一时之计，以观时势，士绅地主对于张献忠处于观望犹豫的态度，但摄于大西军的兵威，也未发生尖锐的冲突，直到1645年上半年还是处于“兵民守分相安”的状态，但随着开科取士等措施中比较极端的做法如“搜求仕宦及其送卫所世职，皆杀之，拘集官僚士绅法银充饷”的不断发生，地主官绅们发现大西政权“流寇本新”毫无改变，逐渐心生失望，二是南明福王政权的建立，颁诏各地，士绅们本就在无政府请况下无奈归附，但自认为正统的南明诞生让他们的心态起了变化，尤其是1645年春明军收复重庆，击败张献忠派出的几万反攻军队，川边的个别守将趁机割据一方，部分地区开始人心不定，官绅地主自此纷纷叛乱，这一请形的变化极大地刺机了张献忠。
镇压和防范叛乱如期而来，但走得太远了，最后逆顺不分，变成滥杀无辜。大顺二年十一月，借口举行“特科”，各府生员被送到成都，到齐后竟被随便找个借口杀尽，这就是历史上的大慈寺屠戮士子事件，《西充凤凰山诛张献忠记》记录到“乙酉十二月十五日，收杀绅士，自进士以至生员二万二千三百有零，积尸成都大慈寺”。当不断得知大西地方官被杀时，张献忠往往迁怒于当地居民，派兵滥杀一通以泄愤。这些过机行为进一步机化了对抗，加快了大西政权失去民心的步伐。
杀红眼了张献忠如同历史上的其他偏机人物一样走上了不归路，最后连“除城尽剿”命令也发了出来，命令军队到州县大肆杀戮，《圣教入川记》载“1645年11月22日，张献忠下令除大西政权家属外，成都城内居民一律杀绝”。次日，各军队把守城门，百姓被驱赶到南门，哀嚎跪求之声不绝，张献忠厉声痛骂百姓私通敌人，令军士急速动刑，无数百姓惨遭杀戮，杀戮频频百姓对于张献忠愈发害怕，使得他自己也越来越孤立，最后干脆一把火杀了成都，准备另谋出路。
史书中记录到大西军入川后的行为是，往往一言一概之，这是不全面并且带有错误认知的，清初文人MAO奇龄甚至说：“共杀男女六万万有奇”。这是十分荒唐可笑的，要知道明后期总人口也才六千万，你一区区四川有六亿人被杀？但清统治者却将这话编入《钦定明史》。明末清初，四川人口急速下降是事实存在的，张献忠也参与其中，不能TUO离干系。但也是多方原因造成的，军阀屠戮、清军滥杀、私人武装割据、粮食欠收、饥荒灾祸人、口外流等等。
