起义初期，张献忠辗转作战，曾一度投奔高迎祥，后逐渐成为独立军事力量。他以“八大王”为号，率部转战陕、晋、豫、鄂、皖等地，采用“以走制敌”战术，多次突破明军围剿。1638年，张献忠曾接受明朝招安，但次年再度起兵，声势更盛。
1644年，张献忠率部攻入四川，同年在成都建立大西政权，年号“大顺”，并任命各级官员，推行一系列政策。他统治期间，推行严厉措施，民间传说与史料记载存在争议。1646年，清军入川，张献忠率军抵抗。1647年1月，他在西充凤凰山与清军作战时中箭身亡，大西政权随即瓦。
张献忠的军事生涯贯穿明末乱世，其活动对西南地区的政治格局产生了重要影响。他的生平充满争议，既是反抗明朝压迫的起义领袖，也因统治期间的激烈手段引发后世讨论。