清军在木果木大营附近的山梁上，布置了几千名绿营士兵作为策应。大金川发动攻击后，这几千名绿营士兵望风而逃，不战而溃。占据山梁之后，木果木大营的水道被截断，导致清军军心混乱。在大营内的小金川降兵发动，配合营外的大金川士兵，内外夹击，拥众两万的清军大营崩溃。据金川兵后来供称：“那里面有穿的体面些的，他们就害了，将衣服银两抢去了。温福的顶戴花翎，也被缴去献给了索诺木。”
在混战之中，温福中枪阵亡。军机章京赵文哲，因为两淮盐引案泄密被贬，在缅甸从军时立下功劳后，又随军参与了金川战事，不想也死于此役。
木果木之战，清军损失四千余人，丢失米一万五百余石，银五万六千六百余两，马二百零八匹，军火合银三十余万两。清军大败之后，不得不暂停进攻大金川。
木果木的溃败让乾隆大为惊愕，并认为：“总因营中无满洲兵可为倚恃，遂使绿营懦卒惊溃无存。”
木果木大营溃逃的绿营兵约四千人，被乾隆下令发配到各省，并特制了大铁枪挂在脖子上，胸口则挂上刻有“逃脱滋事，即行正法”的铁牌，每日里做苦差作为惩戒。
木果木大败时，阿桂严密防守，使大金川无懈可击，得以全师而退。温福阵亡后，乾隆以阿桂为主将，主持金川战事。阿桂失去温福的支持，奏请再拨出满洲精锐一万名，绿营一万二千名支援。木果木大败，乾隆如何能咽得下这口气，遂尽出精锐，全力支持阿桂。
前线的挫败也让乾隆心神不定，开始迷信运道。乾隆改授阿桂为“定西将军”，又快马将定西将军大印送往前方。此印乃是顺治年间福将爱星阿所用，乾隆认为此印“最为吉祥”，会给阿桂带来好运。这还不放心，乾隆又特意请相师看阿桂生辰八字，结果发现阿桂“命运现在正旺”，方才松了一口气。
乾隆对大小金川恨入骨髓，必除之而后快。在鼓励阿桂的同时，紧急从京师健锐营、火器营，吉林、黑龙江、伊犁、四川、陕西等地精选满洲兵九千五百名开赴金川，又从各地增调绿营兵一万一千名，加上已在金川前线的士兵，共计出动兵力七万四千九百人。
乾隆派人给前线的阿桂带话：“金川所需军费虽多，再拨二、三千万，国库仍然充足。朕意惟在剿灭两金川，永除后患，断不靳惜多费。”乾隆这是向阿桂保证，你在前方尽管放心打，花再多的钱也不要怕，咱们不缺钱，只要灭了金川就行。
阿桂果然是“命运正旺”，做了主将之后，带领清军迅速出动，十天之内即平定了小金川叛乱，战后将小金川的所有碉楼拆毁，当地人全数内迁。小金川之所以能快速平定，与大小金川土司间的矛盾有关。
在怂恿小金川发动叛乱赶走清军后，索诺木将僧格桑囚禁，又派人至小金川进行统治，将搜刮到的弹药、银两、马匹全数运回大金川。索诺木的做法失去了小金川人心，所以清军再次攻打小金川时，小金川人均积极帮助清军。
小金川平定后，乾隆大喜，认为这是满洲兵的功劳，“满洲劲旅奋勇绝伦，绿营兵皆得有所效法”。
此后在对大金川的进攻中，阿桂调整战术，不再正面强攻碉楼，而是采用绕至碉楼背后，压迫土司兵出碉作战的战术。每次作战，必厚积兵力，通过优势兵力，配合大炮轰击，步步为营，每得一处，推进一处，逐渐攻入大金川。
值得注意的是，此战中，不管从装备还是战斗力上，清军士兵都代表了当时清军的最高水准。在武器上，清军士兵一人所带，计火药，铅丸二百，鸟枪一杆，腰刀一把，火绳十盘，这些都不是金川土司的士兵所能比拟的。为了攻克大金川，乾隆特意命令在华西方人到前线帮助测量开炮，以提高命中率。
在清军进逼之下，大金川土司索诺木见形势不妙，遂将小金川土司僧格桑毒死，于乾隆三十九年八月，将僧格桑的尸体送到阿桂军中求降。
阿桂知晓乾隆的心意是必须铲除大金川，对土司的请降加以拒绝。大金川土司索诺木见投降无望，只有死路一条，遂拼死抵抗。索诺木把所有的金银物件集中起来烧毁，放出狠话：“我们也都烧掉，不肯便宜官兵。”
既然是死路一条了，大金川只有拼死抵抗。索诺木命令将重要头人的头发指甲取来，封在小包里，写了名字交给喇嘛。谁敢投降，或者逃走，就让喇嘛诅咒。战至乾隆四十年四月，各路清军仍然未能取得突破。
到了五月，清军终于进至大金川第一要塞勒乌围。勒乌围前临大河，后依高山，碉楼高坚，并有多处碉楼互为犄角。血战至八月十六日，阿桂分兵合攻，最终拿下了勒乌围。
攻克勒乌围之后，阿桂修书报捷。乾隆吃饭时看到了阿桂的报捷奏疏，顿时凄然泪下，多年苦战，方才攻克勒乌围。皇帝的眼泪掉入鱼羹中，乾隆命快马加鞭，将鱼羹送给阿桂，意思是朕的心是与你们在一起的。可这几滴眼泪掉入鱼羹之中的代价，却是无数将士的鲜血。自金川战事再起之后，乾隆也是日夜操劳。上海人陆锡熊此时正在军机处做章京。因为金川战事，乾隆曾深夜一连口授旨意七道，值夜班的陆锡熊立刻拟定，一气呵成，被大大表扬了一番。
至乾隆四十年年底，清军将大金川土司包围在第二要塞噶喇依中，并架起大炮，不分日夜，轮番轰击，噶喇依官塞被轰成一片废墟。大金川土司索诺木被包围后，口粮用尽。乾隆四十一年二月初四，二十五岁的大金川土司索诺木已走投无路，带了两千余人出塞投降。
索诺木投降之后，阿桂以八百里红旗捷报，不分日夜，飞驰前往北京报捷。八天之后，乾隆得闻喜讯，涕泪交集，当即将身上的黑狐狸皮马褂解下，赏赐给阿桂。军机大臣早已拟定好谕旨，待大金川平定后，立刻封阿桂诚谋英勇公，海兰察毅勇公，大小将领，皆有厚赏。
大小金川之战，乾隆凭借天朝的雄厚国力，以巨大的代价将大小金川铲平。自乾隆三十六年（1771）七月出兵，至乾隆四十一年，大小金川彻底平定，历时五年。此次战役，军费开支在六千三百万两左右。清廷先后调兵十二万五千余人，大小百余战，攻克碉楼、木城、石卡三千三百余座，总计歼灭所谓“番兵”一万九千二百人。清军阵亡计官员六百九十九人，兵丁九千七百一十三人。
战后，乾隆指示给阿桂，所有大小金川番兵，必当尽杀无赦，即使十六岁以下的男番，也都被扔入河中淹毙。大小金川的能工巧匠则被挑选出来，送往北京做工。俘获的大小金川各地男女老幼，共计两万八百余人，大部分被封赏给了帮助清军作战的土司，另有七千七百余人被充作兵弁。此外，还有两万余民众在战争中被清军诛杀。此番杀戮，极其残酷，据金川番民道：“阿将军心不好，在南路把我们的人杀了许多。在美诺萨木果木桥外卡子上，一鸟枪一个，将我们的人杀了许多。”
经过此战，大小金川从此一蹶不振。大小金川不但在人身上被拘禁，在信仰上也被彻底改变。大小金川地方本来信奉苯教。苯教是西藏地区原有的宗教，佛教传入西藏后，在藏地占据了主导地位，但金川地区却一直信奉苯教。通过苯教，金川各地民众被牢固的粘合起来。每逢战事，苯教喇嘛纷纷出动，利用巫术诅咒清军，鼓励大小金川的斗志。战后，在金川地区，清廷禁止苯教传播，将所有喇嘛庙拆除，喇嘛则全数被发配到各地喇嘛寺庙做仆役。
从对待准噶尔头领与大金川土司的态度上，也可以看出乾隆对大金川的痛恨。准噶尔部达瓦齐被擒后，乾隆仍然厚待之，封他为亲王。达瓦齐在京师乐居无聊，以赶鸭子打发时间。大金川土司索诺木投降之后，与大小头人、家属二百五十余人被解往北京。乾隆亲自审讯了索诺木，下令将索诺木以下十二人凌迟处死，家属发往伊犁，赏给准噶尔部人做奴隶。
在中世纪欧洲，北欧维京人生性好战，以为战死之后能至瓦尔哈拉神殿与诸神共享盛宴。维京人从寒冷贫瘠的北欧出发，一路劫掠，让欧洲各国胆颤。大小金川人与维京人有着诸多的共性，他们一样的好战，喜欢劫掠，不惧死亡，但大小金川人所面对的是一个大一统的王朝，它能以庞大的国力，无限的人力，再以漫长的时间，将大小金川剿杀。维京人所面对的则是分崩离析的中世纪欧洲各国，并可以通过海洋四处流动，而金川人只能困守在陆地上的碉楼里。维京人是幸运的，它留给后世的，不单单是遍布于欧洲的殖民地，更有诸多传奇故事。而大小金川人的最终命运，或是午门献俘之后走向刑场，或是被发往各地做奴隶，在乾隆的十全武功中，金川之役排名第一。
军机大臣结交太监一案
乾隆三十八年，在金川前线遭到败绩的同时，军机处也迎来了重大的人事变动。此年六月廿五日，刘纶死在军机处大臣任上。十一月十六日，首席军机大臣刘统勋也死在任上。
对于此年用兵大小金川，刘统勋主张在小金川取胜后乘胜撤兵。当清军在木果木遭遇大败之后，乾隆令留守在北京的刘统勋，飞马疾驰，一日半内奔赴承德避暑山庄，征求他的意见，是继续用兵还是撤兵。此时刘统勋却认为，日前乘胜可以撤兵，现在失败了反而不能撤兵，一定要坚持打下去，并请乾隆专任阿桂，由阿桂负责所有前线军务。在阿桂的主持下，果然取得胜绩。
到了十一月十六日，刘统勋一早坐轿前往军机处，行至东华门时病发，未及上朝便急忙回家。乾隆闻讯后，派福隆安从宫中带药前往刘府急救，到达时刘统勋已溘然长逝。刘统勋死后乾隆亲自前往刘府祭拜，不想到了刘府门前，由于刘家门太小，轿子无法通过，把轿盖掀掉才得以进去。乾隆一看刘统勋虽为一品大员，家居如此简陋，大受感动，嘉奖道：“如刘统勋方不愧为真宰相，汝等宜法效之。”
刘统勋死后谥号“文正”，乾隆朝六十年，得此谥号者仅此一人。刘统勋故去后，窦东皋有挽联云：“岱色苍茫众山小，天容惨淡大星沉。”一时广为传颂。但不知为何此联竟被后世附会为纪晓岚所作。
此年军机处也发生了重大人事变革，老一代的军机大臣相继故去后，乾隆命索琳、舒赫德、袁守侗、梁国治四人入军机处，并以于敏中为首席军机大臣。有意思的是，索琳、舒赫德、袁守侗三人，均系军机章京出身。
此年入军机处的梁国治，是乾隆十三年的状元，仕途与于敏中类似，先入翰林，担任“起居注官”，然后做外官。在大小金川战役时被招入军机处帮忙。梁国治与于敏中齐名，并称“于、梁”。梁国治为人谨慎，喜怒不形于色，在官场中是不倒翁。
索琳在军机处的经历最为传奇，如过山车一般在军机处大起大落。索琳早年在军机处做章京，负责满文翻译工作，逐步升官。乾隆三十年赴库仑查办商人与俄罗斯私下贸易一事，因为奏报不实被革职。到了乾隆三十三年，索琳被提拔为军机大臣，但因为上次查办商人在库仑私下贸易一事未了，被贬为军机章京。过了五年，又再被提拔为军机大臣，此后又因为库仑事件再被罢官。
袁守侗来历也很奇特，据说他三四岁时还清楚记得自己的前世，到五六岁时开始渐渐淡忘，只隐约记得自己是个贡生。在军机章京任上，袁守侗受到傅恒赏识，官越做越大，入军机处行走，最后做到了直隶总督，也算封疆大吏了。
首席军机大臣于敏中是张廷玉的门生，出生在江苏金坛，于氏家族在当地是名门望族。乾隆二年，二十四岁的于敏中考中状元，在翰林院供职七年，被调任“起居注官”。“起居注官”工作不过是记载皇帝的一言一行，但只有皇帝最欣赏的臣子才能得任。乾隆二十五年，于敏中被调入军机处，此后一直在乾隆身边出谋划策。第二次金川战役中，由于敏中负责谕旨的拟定工作，于敏中一丝不苟，俯察机要，与万里之外的武将不谋而合。在刘统勋、刘纶去世后，于敏中担任首席军机大臣自然是众望所归。
于敏中之前，历任军机大臣虽然位极人臣，无不谨慎，唯恐过于招摇，导致皇帝忌讳。讷亲虽被斩首，但在担任首席军机大臣时，为人苛严，不通人情，门庭冷落，无人过来钻营。刘统勋担任首席军机大臣时更以清廉闻名。
于敏中初入军机处时也能爱惜羽毛，注意与京内大臣保持距离。但做了首席军机大臣之后，逢迎的人多了，此时于敏中也不再掩饰，广结外吏，“凡词林文士无不奔竞其门”，“风气为之一变”。 如在华的西方传教士所观察，傅恒在世时还表达过与乾隆相左的意见，而于敏中却从来不敢这么做。此时的朝臣们主要忙于书写颂词，编撰官方刊行的书籍。中枢的奢侈之风，不久就漫延到了全国，后世常认为，乾隆朝中后期的贪腐风气实源自于敏中。
担任首席军机大臣没多久，乾隆三十九年，于敏中卷入了太监高云从一案。
有清一代，对太监严加管束，顺治立铁牌于内务府，“永禁内监干预朝政”，并规定太监不得与外官结交，不得假亲戚名义购买田产。如有太监与外官勾结，干预朝政者，即行凌迟处死。乾隆对太监与外官交往一直防范极严，曾有太监赵起龙与大臣庆复的儿子来往，私下议论乾隆。乾隆得悉后，立刻将赵起隆处死。虽然乾隆严厉禁止太监与官员来往，却屡禁不止，乾隆三十九年又有太监高云从结交大员一案。
