八月初五日，马元利率骑兵从资阳，狄三品率水军从洪雅、新津逼近成都，北川总兵刘胤嘉此时正从涪城赶往成都途中，两军狭路相逢，刘胤嘉大败，大西军旋即进抵成都东南门外。
大西军兵临城下，然而城内除了刚刚退入城中的刘胤嘉部三千人，就只有一万守军，以及一千多从川边各地匆忙檄调而来的土司兵。
四川巡抚龙文光见事态危急，急忙下令全城挨户抽丁，还好府库中衣甲兵器充足，于是将这些人穿戴整齐立于城墙之上，远远看去黑压压的一片，的确暂时唬住了马元利派来打探军情的大西军斥候。
至于那些土司兵，由于擅长野战，皆被龙文光安排去西门外的数座小土丘上扎营，以为成都外援。
两日后，张献忠大军抵达成都，将老营扎在北门外凤凰山上，并召马元利和狄三品来见。
张献忠开门见山地问道：“老子初来乍到，你们二位可有破敌之策？”
马元利抱拳言道：“王上，微臣已经探明，成都东南北三面皆有江水所阻，江外又有外城防守。虽说这外城并不难破，但即便破了外城仍要渡江去攻内城！惟有西门，没有江水环绕，又无外城守护，只有少数土司兵于土丘之上驻扎，咱们只要先攻破外围营寨，然后在城脚下埋雷炸城，便可轻松拿下成都！”
张献忠捋着长髯继续问道：“依你看，这城里有多少兵马？”
“据斥候观察，城墙上密密麻麻排满了全是守军，加上成都如此大城，怎么说也该有二十多万人吧！”马元利毫不犹豫地答道。
不想张献忠却是摇了摇头：“老子看撑死三万，其他多半是城中百姓站在城头凑数罢了！一旦攻入城中，这些人立刻就会一哄而散！”
马元利不可思议地问道：“王上为何如此笃定？”
张献忠哈哈大笑道：“假如城内真有二十万兵马，必将分散于各路州县，节节设防，何必集中兵力防守成都？倘若有四五万兵马，你初来乍到之时，为何不来攻你，听凭你在此地扎营？依老子看，城中官军兵力最多不过三万。”
在场诸人皆为之叹服，张献忠于是命张能奇率兵三千去破土司兵营寨，定国负责带人前往四处寻找数丈高的木竿，将中间锯破掏空，里面填塞火药，然后两两相合，缠以布帛，准备等土司营寨一破，便掘穴埋雷。
张能奇从张献忠帐中出来，立刻带着三千精锐对西门外的土司兵发起了猛攻，这些土司兵虽然武器简陋，但却异常勇猛，招招竟是以命相搏，张能奇只能仰仗着人多勉力支撑，双方顿时陷入了焦灼之中。
刘胤嘉在城上看得真切，转身对身旁的参将杨展、曹勋言道：“你们且看，此贼骁勇善战，必是献贼军中的关键人物，若能将他擒来，贼兵必将胆战心惊！”
二人相视一眼，当即抱拳领命，然后一齐走下城楼，提刀上马，各率五百精锐冲杀出城。各寨土司兵见城内来援，不禁欢欣鼓舞，一同冲杀出来，张能奇抵挡不住，大败而逃。
龙文光见大西军退去，连忙下令鸣金收兵，然后亲自迎出城门，为杨展、曹勋二人接风洗尘，并送出牛羊各十只，美酒十坛，前往各寨犒劳土司兵。
杨展、曹勋二人与龙文光携手回到城中，当地绅民沿街点燃烟花爆竹，箪食壶浆庆贺凯旋，蜀王朱至澍亦送来五千两银子犒军。
见此情景，杨展忍不住对着在场众人许下豪言壮语道：“今日不过小胜贼兵，且待贼兵退去，再与诸位开怀痛饮！”
张能奇回到营中向张献忠请罪，张献忠却并不以为意，安慰他回营歇息，又让定国挑选精干之人，乔装打扮成乞丐医卜客商之流，混入城中以为内应。
次日清晨，马元利、狄三品率水陆大军从南面夺取了外城，守城官军纷纷乘船渡江逃命。奇怪的是，大西军并不追赶，却直奔内城西南角，佯装掘城埋雷。
杨展、曹勋赶忙率军出城阻止，冯双礼、张化龙见官军出动，旋即以一万兵马绕道青羊宫之后，与马元利形成夹击之势，一时间杀声震天，西城之外的土司军亦纷纷前来支援。
待至午时，趁着西南战事正酣，定国突然率领数千骑兵出现在白马寺附近，并开始在西北城角挖掘城墙。
刘胤嘉在城上看见，吓得脸色惨白，匆忙组织了三千民军出城夺穴，结果才刚一出城，就被张能奇截在了西门之外，一直战到日落时分，刘胤嘉见始终无法抢到挖穴之处，只得收兵回城，另用滚石、檑木向城下抛掷。
然而这时，定国已命人在穴口上方搭建起了木栅，落石檑木皆被木栅所拦，根本无法阻止大西军继续掘城。
龙文光见形势万分危急，急忙派人赶往都江堰决堤，准备水淹围城的大西军。
杨展却是忧心忡忡道：“抚台大人明鉴，即使大水到来，也得数日功夫，然贼兵掘城明日便成，还是得赶紧在城中临时搭起一道木栅寨墙，以防万一！”
龙文光觉得言之有理，立刻派遣巡按御史刘之渤前往西北角督率军民连夜搭建木栅寨墙。然而等到次日清晨，刘胤嘉巡城路过，却见木栅寨墙方才刚刚搭建了一半，且栅木入土太浅，用手轻轻晃动就会前后摇摆。
刘胤嘉大怒，要求刘之渤赶紧加固重盖，然后快步登上城墙往下望去，只见城下积土如山，白马寺内的大西军将士正陆续抬着数丈高的木竿送往洞穴之中。刘胤嘉不明所以，以为这些木竿是用来支撑洞穴，大西军想要直接掘城而入。