在成都張獻忠先號稱秦王，後於1644年10月6日在成都稱帝，改元大順，建立大西政權，自稱老萬歲。張獻忠稱帝后，立即與道教供奉的梓潼帝君張亞子聯宗，說自己是張亞子的後代，藉以抬高身份。張亞子是東晉人，曾長期居住七曲山，曉詩書，精醫術，為貧苦鄉民診病施藥，排憂解難，敬老愛幼，扶危濟困，深受百姓愛戴，死後百姓建此廟以紀念。唐代封為英顯王，元代稱為文昌帝君。明清全國各地建文昌祠，因為文昌帝君發祥於梓潼，故又稱梓潼帝君。崇禎年間，張獻忠幾次率師過梓潼，聽說了張亞子的故事後就表示，倘若我打了勝仗，當為文昌帝君重修廟宇。張獻忠佔領成都後，立即發銀五萬兩，役夫數千，興修大廟，金碧輝煌，題為“天聖神祠”。張獻忠親自題詩：“一線羊腸遊天堂，此處萬世永無憂；神來仙來仙是神，世世流傳與天休。”又一首曰：“高山有青松，黃花生谷中；一旦冰雹下，黃花不如松。”堪稱典型的歪詩。同時，張獻忠追奉文昌帝為太祖高皇帝，以文昌廟為張獻忠家廟。
成都城開始大興土木，蜀王府裡進行大規模裝修改建，做為新朝的王宮。任命了左右丞相，六部尚書。又將義子四人加將軍銜，封第一子為平東將軍，令率馬兵征服山東、遼東、高麗、東洋諸國；封第二子為服南將軍，征討南省及暹羅、東京、西貳、南洋、斐利該等地；封第三子為定北將軍，征伐北省諸地及內蒙古等；封第四子為安西將軍招撫西藏、青海、新疆、外蒙各地。張獻忠新衣新帽，端坐殿中，文武百官，叩拜如儀。獻忠撫髯大笑：“起來吧，龜孫們，弄得還挺個樣哩！”
與大興土木相配合，張獻忠從搶來的女人中挑了300個，作為妃子，養在後宮。又閹了一批孩子當太監。儀式舉行完了，接下來做些什麼呢？畢竟開國了，大家該當皇上的當了皇上，該當大官的當了大官，那麼就不能再像以前做“流寇”時一樣，四處燒殺搶掠一下完事了。如何治理呢？
張獻忠果然改弦易轍。他做的第一件事就是強調軍紀。正如各種資料所反映的，張獻忠建立大西國之初，軍紀確實相當嚴明，除了抵抗者之外，並不濫殺無辜。因此，各地秩序很快得到平定，生產生活開始恢復，大西國開國之初，呈現一片興旺景象。這一段是張獻忠入蜀後軍民相處最融洽的時期。
張獻忠當然明白他的統治基礎十分薄弱。可是他所能想到的辦法，偏偏只是歷代專制統治者用過的無數統治術中最惡劣的三個辦法：一是警察管制；二是暴力鎮壓；三是特務統治。張獻忠信奉暴力。他所取得的一切都是使用暴力的結果。張獻忠部從不像李自成部那樣注重宣傳、注重策略，軟硬兩手一起抓。他們一味迷信自己超群的戰鬥力。他們迷信“只要有刀槍，沒有辦不成的事。”
張獻忠面臨的第二個嚴重問題是吃飯問題。過去，張獻忠部不存在這個問題。他們一貫是“因糧於敵”，“飢則聚掠，飽則棄餘，已因之糧，不知稼穡，地生之利，未問屯種”。雖然建立了大西政權，自稱建國，然而，張獻忠在國家經濟管理中的措施卻乏善可陳。最初他依靠沒收官府和貴族的財產來支持財政，然而這畢竟不是長久之計，不久這些錢就花光了。於是他的經濟措施就剩下了“打糧”。所謂打糧，一言以蔽之，就是“搶”，放縱士兵在“國家”之內強搶。張獻忠的兵馬沒有進行過政治訓練，在過去他們沒有區別過地主和農民，進了四川他們當然也不會專搶敵人，而是見糧就搶，見豬就殺，見人就綁，綁起來用火烘烤，逼他們供出所知的藏糧地點。見到路上行人端著一碗米，也“殺而奪之”。張兵的名聲本來就不好，張獻忠入川之後，兵鋒所過，大部分四川的農民都逃入山裡，大片土地撂荒。剩下的農民在大西軍打糧隊橫行之時，進行經濟生產沒有任何意義，“民遂不耕”，田地大片荒蕪，百姓益發大量逃亡。
張獻忠的第三個問題是軍事優勢的喪失。在明末諸雄中，張獻忠部能脫穎而出，橫行天下，據地開國，最重要的因素是張獻忠出神入化的游擊戰術。在張軍中，騎兵和步兵的比例是“馬七步三”，主力部隊“人人有精騎或跨雙馬”，“介馬有付，去來如風，一日夜踔數百里”。每到一處，在繳獲戰利品隊最重騾馬，其他均不在意。
因為擁有強大的騎兵，史稱“獻（忠）之行兵，其來也如風雨之驟至，其去也如鬼蜮之難知。故數月間或馳江北，或趨楚豫，蹂躪三省，令官兵追逐不暇，即孫子所云‘出其所不趨，趨其所不意，避實擊虛’之法。將帥墜其術中而不覺耳。”速度帶來主動。而“主動”是取勝的關鍵。張獻忠一生不打防禦戰，他的戰略原則就是在任何情況下避免死守一隅，高速度地流動作戰。他們沒有固定不變的據點和進攻目標，從不死攻一城，他們所進攻的地區，正是明軍防守薄弱的空虛地帶。故能避實就虛，節節取勝。相比之下，明軍則要笨重得多。他們處於明處，每個據點都要駐兵，永遠處於守勢，戰線拉得很長，他們被龐大的後勤所制約，被起義軍拖著走，要圍困不住，要追追不上。然而，據地開國後，形勢完全變了。
做了皇帝，就要派兵四處把守自己的國家。不但是邊境上要列重兵，每個城市都得駐兵來鎮壓地方上的反動勢力。作為一股聚集在一起的“流賊”，張軍聲勢浩大，然而一旦分散到四川各處，張獻忠發現他的軍隊就如同一把米撒進大河裡，轉眼就不見蹤影。因為無那麼多兵力可分，他只能在每府每縣，象徵性地駐上那麼千把人。甚至有的縣，只有縣令一個人是他派去的。張軍的劣勢一下子就顯露出來。過去他主動，敵人被動，現在敵人處處主動，他處處被動。張軍過去縱橫江楚的進攻精神沒有了，叱吒風雲的凌厲銳氣消失了，那些過去不堪一擊的手下敗將現在又一個個變得強大起來。
大西王朝建立的第二年，軍事上就出現了敗勢。1645年春，明將曾英突破川東防線，進入四川，攻佔了重慶。張獻忠忙派劉文秀反攻，亦被曾英打了個大敗。一開始，張獻忠尚不以為然。勝敗乃兵家常事，他毫不慌張，派出人馬，四出征伐。
可是很快他就發現不對勁了。他面對的不僅僅是明朝正規軍的進攻，更可怕是他陷入了人民戰爭的汪洋大海。在大西政權的統治下，我們見到了歷史書上見不到的現象：“對起義者的再起義。”看到張獻忠出現敗勢，四川各地在富家大戶和原地方官的領導下，紛紛起來，“擁眾據城邑，保村落，駐山谷，據險寨者不可勝數”。“凡獻忠所選府、州、縣官，有到任兩三日即被殺害，甚至有一縣三四月內連殺十餘縣官者。雖重兵威之，亦不能止也。”張獻忠始而有條不紊，繼而手忙腳亂，終於驚恐絕望。
十多年提著頭櫛風沐雨，身先士卒，雖然艱苦，卻也快意。勝也勝得痛快，敗也敗得乾脆。如今住進了皇宮，開闢了帝業，卻陷入了無邊無際的焦慮煩惱之中。作為一個職業軍人，他還沒有學會治理國家這個需要同時處理多種事情的彈鋼琴的藝術。日理萬機，千頭萬緒，百爪撓心，心急如焚，壓力從四面八方朝他一個人壓來，幾乎要把他壓得粉碎。從各個方面傳來的消息，都是警報和敗績。按起葫蘆起了瓢，好不容易鎮壓下一處，更多的火苗又在周圍燃起。最初的新鮮勁過去了，現在他越來越懶得上朝，脾氣也越來越大。有一天上朝，忽然把自己頭上戴的那頂鑲滿了寶石的金冠摘下來，扔到地上，用腳一頓亂踏，踩得稀爛。旁邊人看得面面相覷，誰也不敢上去勸。踩完了，把旁邊侍衛的大簷布帽奪過來，戴在頭上，大笑道：“他孃的，老子還是戴這個舒服。”張獻忠的心情不斷墜向深谷，零星殺戮漸漸變成集體屠殺。平生極為厭惡官場見習，甚至對自己任用的文官，他也抑制不住厭惡之情。有一次，部下大將孫可望遠征凱旋，張獻忠部下的文官們按明朝官場舊例，出城遠迎，進獻賀禮，遞“連名狀”。張獻忠聞知，“怒其沿故朝陋習，按名棒殺二百人”。還有一次，因一點小小過錯，株殺掉了自己屬下三百多名文官。有人勸他說都殺光了誰還為你服務，他說：“文官怕沒人做耶？”說末路英雄張獻忠已走上了嗜好殺人的變形人生之路，也許並不過分。其實張獻忠本人正是以“殺人”自命並自詡的。張獻忠性兇戾殘暴，軍中也以殺人多少論功，且殺人不分軍民。“一日不殺人，輒悒悒不樂”。張獻忠入駐四川后，看見小孩子就蒸了來吃，看見婦女就帶回軍營，讓部眾輪流姦淫，末了還將這些婦女的小腳割了下來，聚成一大堆，號稱蓮峰；然後架火燒燬這些小腳，名為點朝天燭。張獻忠還“喜嗜人肉，每立其人於面前，割而炙之，一舉數臠。又破黃州時，拆其城，役及女子，指甲盡落、血橫流，拆罷仍殺之。”（李清《三垣筆記》）
在殺人方面，張獻忠搞出許多新名堂。比如他派遣部下往各府縣出擊，遇人就殺，叫做“草殺”。他還在府中養了幾十頭藏獒，每天集結部下朝會之時，便放出藏獒去嗅那些投降自己的前明官吏，被藏獒嗅到者立即拉出去砍頭。張獻忠樂此不疲，稱這為“天殺”。他自己不讀書，也格外討厭讀書人，認為讀書人奸詐偽善。為此，他假意宣佈開科舉，將數千四川學子騙到青羊宮，全部殺光，屍體堆積成山。唯獨留了個姓張的書生，此人才華橫溢，張獻忠很是寵愛，封他為狀元，隨時不離左右。有一天，張獻忠突然悶悶不樂，對左右說：“不知道為什麼，我很愛這狀元，一刻也捨不得他，不如殺死了他，免得總是想著。”於是下令將張狀元斬首（見《明史.流賊傳》）。
張獻忠還在成都立了一塊七殺碑，上面刻著他殺人如麻的理由：“天生萬物以養人，人無一德以報天，殺殺殺殺殺殺殺！”對他來說，好殺人並不是他的責任，蜀人是自作孽不可活，他是在替天行道。甲申年（1644年）十一月十日，大西軍驅趕百姓到成都東門外九眼橋屠殺。當劊子手將要舉刀時，天空忽然炸響三聲迅雷。張獻忠怒斥蒼天道：“你放我到人間來殺人，今天為什麼用雷來嚇我”命令士兵駕起大炮，對天空連放三炮。這一天，被殺者無數，屍首塞滿了河道，九眼橋下的錦江也因此斷絕。
順治三年（1646年），肅親王豪格和吳三桂率清軍由陝南入川，攻打張獻忠的大西軍。順治四年（1647年）七月，張獻忠撤離成都，北上與北清軍作戰。臨走時下令屠城，並將全城放火燒得乾乾淨淨。沈荀蔚《蜀難敘略》記載說：“王府數殿不能焚，灌以脂膏，乃就燼。盤龍石柱二，孟蜀時物也，裹紗數十層，浸油三日，一火而柱折。”同年十一月，大西軍被清軍包圍。當時張獻忠正忙著在西充屠城，匆忙也城迎戰，被清將雅布蘭射死在鳳凰山（在今四川西充縣北），一個極好享受殺人樂趣的暴徒終於被人所殺。
張獻忠死後12年（1659年），四川溫江縣清查戶口，全縣只有32戶，男丁31名，女丁23名，“楱榛莽莽，如天地初闢”。這是張獻忠大肆屠戮的結果。當時的民諺說：“歲逢甲乙丙，此地血流紅”，“流流賊，賊流流，上界差他斬人頭。若有一人斬不盡，行瘟使者在後頭”。不少史學家調查研究後發現，近代四川人很少有土生土長的，幾乎都是從外省遷來的。如成都周邊的所謂上五縣——新津、大邑、崇慶、郫縣、都江堰的老四川人，就基本上由“湖廣填四川”而來。
張獻忠死後，清朝官員到成都來接管，城內竟然找不到作衙門的屋舍，不得不臨時將省府衙門改設在保寧府（今閬中縣）。一直到順治十六年（1659年），省府才遷回成都。那時全川人口大約八萬，十里不見人煙。成都全城居民才數十戶。閭巷不存，舊街難認，到處叢莽，兔走雉飛。有人站在南門城牆上，一天之內看見錦江對岸先後有虎13只相繼走過。經歷了張獻忠的屠刀，四川人幾乎都被殺光了。甚至也波及到一般平民百姓，例如，順治二年十二月就張獻忠開“特科”前來赴選的進士、舉人、貢士，被張稱為“謀圖不軌”，一次屠殺至少有5000人之多。再如屠城，攻成都，數日不下，攻陷後“屠城三日，貴賤同盡。惟少艾婦女為營伍所匿者暫得免”；攻重慶時“盡屠其城。間有避匿得存得，查出復斷其手”。這些當有過甚之辭。但張獻忠這種“除城盡剿”的政策，顯然無法真正劃分順逆的界限，而玉石不分的剿殺勢必造成鎮壓的擴大化。另外，張獻忠還殺過醫僧匠役。《蜀難敘略》雲：“僧道醫卜百工技藝之人，或找齋醮，或考試，或興大工之類，（獻忠）悉誘之殺之。”更為嚴重的錯誤是在農民軍內部的殘殺。張獻忠與李自成在川北與漢中地區多次發生武裝衝突，以至發展到屠殺靠攏李自成的四川人。清軍入關以後，大西政權成為清軍、明軍和地方武裝攻擊的主要目標，張獻忠“外有強鄰壓境”，內有四川境內許多地方武裝暴亂，自以為“蜀人負朕，恨入骨髓”，敵我不分，首從不問，自殺軍士，確定軍隊要屠的有三等：“其一系川人，在川應募者，有系川人而在他省投充入伍者；其二系他省人而在他省投充入伍者，有系他省人而在川中隨營者；其三有系明朝官兵者；有系陣前俘獲者，又有系夥並響馬內收入者，俱當盡誅。”有人認為由於糧食奇缺，張獻忠的部隊不得已而殺人充飢。
明清之際，四川人口的銳減是驚人的。明萬曆六年（1578年），據官方統計，四川省“戶二十六萬二千六百九十四，口三百一十萬二千七十三”（《明會要》）卷五十。不包括大量的蔭戶、漏戶以及逃亡人口），但到清康熙二十四年（1685年），四川“通省之戶口，總計仍不過一萬八千九十餘丁”（見嘉慶《四川通志》），若把婦孺估算在內，設每丁摺合五人，也只有九萬餘口。歷代封建文人把四川人口的銳減歸咎於張獻忠，說他是殺星下界，殺人如麻。魯迅先生在《晨涼漫記》中談到過張獻忠的殺人問題：“他開初並不很殺人，他何嘗不想做皇帝。後來知道李自成進了北京，接著是清兵入關，自己只剩下沒落這一條路，於是就開手殺、殺……”張獻忠的統治使素有天府之國之稱的四川遭到毀滅性的破壞；人口銳減，從而有從清初開始，長達一個多世紀的大移民，這就是歷史上有名的“湖廣
