然而，杀了这些火种，却没起多大作用。各地再起义的烈火越烧越旺。
这些四川人，简直是杀了一百，站起一千，前仆后继，与他张献忠为难。一旦那些从穷山大野里杀出来的叛乱武装攻向城市，城里的居民就迫不及待地里应外合，群起攻杀守城的张献忠军，欢迎那些“再起义”的队伍。
张献忠征战十余年，从未见过这样的百姓。在其他各处，百姓对他都是俯首帖耳，战战兢兢，唯蜀人“忘恩负义”。他不解地问部下：“朕得蜀二年，蜀民恩之不附，威之不畏，屡抚屡叛，将若之何？”他忘了，他以前攻破一地，最长不过数月。而今他在四川据守时间如此之长，措施如此之烈，百姓们除了造反，已经没有任何活下去的希望。
张献忠分析各地情报，各地城池失守，城里人民做内应通风报信起了关键作用。这样一想，他觉得成都城内处处都是危险。从这个城市人民的表情上，张献忠早已读出了他们内心的怨恨。他越想越怕，干脆从成都城里搬了出来，住到了当初蜀王在城外的别墅“中园”里。
丞相汪兆龄摸透了张献忠的心事，他说：
蜀民剽悍，臣先言之，今则然矣……而蜀人德不知怀，威不知畏，屡抚屡叛，是蜀人负皇上，非皇上负蜀人也……以臣愚意，莫若先将在城人民，尽行屠戮……此制剽悍安反侧之善策也。
张献忠深以为然。恰值大顺次年（公元1645年）十一月，大西军在汉中前线连连失利，清军节节进川东，川南又逐渐为南明军队攻占。张献忠决定，剿灭各地城市人口，以彻底消除内应。
两名传教士较为详细地记载了屠戮成都的过程：
大顺次年十一月（公元1645年）二十二，张献忠打算剿洗全城居民。他事先安排好一个探子大张旗鼓地跑进城来汇报，说敌军大队将到，须当操练兵马，以作御敌之计。
第二天，张献忠动员人马，做出将赴战场的姿态。他先召集各营军官，在高度保密的情况下开了一个会，传达了“剿洗全城，不留一人”的命令，命令说“成都百姓已暗通敌人，勾引大队入川，故当剿灭此城居民。尔等各宜秘密准备，不得遗漏军情”云云。众军官会后回营，预备明日大屠之事。
第二天，两位传教士见张部大军纷纷出城，聚集在城外的空地上，尚不知他们要做什么。不久，传令兵来到，通知各官员并通知两名传教士，今天将发生大的变动，各官员应该保护好自己的家人老小，否则，出了事后果自己承担。两位传教士这才猜出张献忠想做什么，急忙奔回寓所，想救护自己的几个佣人。然而，佣人已经被军人搜出带走，他们扑了一个空。
这时，除了大西官员家属外，城内居民都已被挨家挨户搜出，驱赶到成都南门及东门外。利类思跑到南门城楼，安文思来到东门城楼，希望劝说站在这里指挥的军官先不要杀戮。两个外国人的比比划划当然不起什么作用，两处已经开始杀人。“无辜百姓男女被杀，呼号之声，惧绝心目，血流成渠。”
开始屠杀不久，张献忠亲自率马队来到南门外沙坝桥边，亲自观看屠杀场景。老百姓一见张献忠到来，“皆跪伏地下，齐声悲哭求赦云：‘大王万岁！大王是我等之王，我等是你百姓，我等未犯国法，何故杀无辜百姓？我等无军器，乃是守法良民，乞大王救命，赦我众无辜小民’”。云云。
张献忠丝毫不为所动，反而破口大骂四川人忘恩负义，私通敌人，自寻死路。“随即纵马跃入人丛，任马乱跳乱踢，并高声狂吼：‘该杀该死之反叛。’遂令军士急速动刑。”
于是数万士兵齐动手，被杀之人越来越多，呼号之声越来越稀。最后，举目四望，只见成都城外的土地完全被尸体覆盖，“息静无声”，“逐处皆尸，河为之塞，不能行船。锦绣蓉城顿成旷野，无人居住。一片荒凉惨象，非笔舌所能形容”（［法］
古洛东《圣教入川记》）。
中国史书还提供了传教士没有提及的一个细节：张屠成都时，天阴欲雨，雷声大作。张献忠“怒指天曰：‘尔放我下界杀人，今又以雷吓我耶？’用炮还击之”。