清軍在木果木大營附近的山梁上，布置了幾千名綠營士兵作為策應。大金川發動攻擊後，這幾千名綠營士兵望風而逃，不戰而潰。占據山梁之後，木果木大營的水道被截斷，導致清軍軍心混亂。在大營內的小金川降兵發動，配合營外的大金川士兵，內外夾擊，擁眾兩萬的清軍大營崩潰。據金川兵後來供稱：“那裏麵有穿的體麵些的，他們就害了，將衣服銀兩搶去了。溫福的頂戴花翎，也被繳去獻給了索諾木。”
在混戰之中，溫福中槍陣亡。軍機章京趙文哲，因為兩淮鹽引案泄密被貶，在緬甸從軍時立下功勞後，又隨軍參與了金川戰事，不想也死於此役。
木果木之戰，清軍損失四千餘人，丟失米一萬五百餘石，銀五萬六千六百餘兩，馬二百零八匹，軍火合銀三十餘萬兩。清軍大敗之後，不得不暫停進攻大金川。
木果木的潰敗讓乾隆大為驚愕，並認為：“總因營中無滿洲兵可為倚恃，遂使綠營懦卒驚潰無存。”
木果木大營潰逃的綠營兵約四千人，被乾隆下令發配到各省，並特製了大鐵槍掛在脖子上，胸口則掛上刻有“逃脫滋事，即行正法”的鐵牌，每日裏做苦差作為懲戒。
木果木大敗時，阿桂嚴密防守，使大金川無懈可擊，得以全師而退。溫福陣亡後，乾隆以阿桂為主將，主持金川戰事。阿桂失去溫福的支持，奏請再撥出滿洲精銳一萬名，綠營一萬二千名支援。木果木大敗，乾隆如何能咽得下這口氣，遂盡出精銳，全力支持阿桂。
前線的挫敗也讓乾隆心神不定，開始迷信運道。乾隆改授阿桂為“定西將軍”，又快馬將定西將軍大印送往前方。此印乃是順治年間福將愛星阿所用，乾隆認為此印“最為吉祥”，會給阿桂帶來好運。這還不放心，乾隆又特意請相師看阿桂生辰八字，結果發現阿桂“命運現在正旺”，方才鬆了一口氣。
乾隆對大小金川恨入骨髓，必除之而後快。在鼓勵阿桂的同時，緊急從京師健銳營、火器營，吉林、黑龍江、伊犁、四川、陝西等地精選滿洲兵九千五百名開赴金川，又從各地增調綠營兵一萬一千名，加上已在金川前線的士兵，共計出動兵力七萬四千九百人。
乾隆派人給前線的阿桂帶話：“金川所需軍費雖多，再撥二、三千萬，國庫仍然充足。朕意惟在剿滅兩金川，永除後患，斷不靳惜多費。”乾隆這是向阿桂保證，你在前方盡管放心打，花再多的錢也不要怕，咱們不缺錢，隻要滅了金川就行。
阿桂果然是“命運正旺”，做了主將之後，帶領清軍迅速出動，十天之內即平定了小金川叛亂，戰後將小金川的所有碉樓拆毀，當地人全數內遷。小金川之所以能快速平定，與大小金川土司間的矛盾有關。
在慫恿小金川發動叛亂趕走清軍後，索諾木將僧格桑囚禁，又派人至小金川進行統治，將搜刮到的彈藥、銀兩、馬匹全數運回大金川。索諾木的做法失去了小金川人心，所以清軍再次攻打小金川時，小金川人均積極幫助清軍。
小金川平定後，乾隆大喜，認為這是滿洲兵的功勞，“滿洲勁旅奮勇絕倫，綠營兵皆得有所效法”。
此後在對大金川的進攻中，阿桂調整戰術，不再正麵強攻碉樓，而是采用繞至碉樓背後，壓迫土司兵出碉作戰的戰術。每次作戰，必厚積兵力，通過優勢兵力，配合大炮轟擊，步步為營，每得一處，推進一處，逐漸攻入大金川。
值得注意的是，此戰中，不管從裝備還是戰鬥力上，清軍士兵都代表了當時清軍的最高水準。在武器上，清軍士兵一人所帶，計火藥，鉛丸二百，鳥槍一杆，腰刀一把，火繩十盤，這些都不是金川土司的士兵所能比擬的。為了攻克大金川，乾隆特意命令在華西方人到前線幫助測量開炮，以提高命中率。
在清軍進逼之下，大金川土司索諾木見形勢不妙，遂將小金川土司僧格桑毒死，於乾隆三十九年八月，將僧格桑的屍體送到阿桂軍中求降。
阿桂知曉乾隆的心意是必須鏟除大金川，對土司的請降加以拒絕。大金川土司索諾木見投降無望，隻有死路一條，遂拚死抵抗。索諾木把所有的金銀物件集中起來燒毀，放出狠話：“我們也都燒掉，不肯便宜官兵。”
既然是死路一條了，大金川隻有拚死抵抗。索諾木命令將重要頭人的頭發指甲取來，封在小包裏，寫了名字交給喇嘛。誰敢投降，或者逃走，就讓喇嘛詛咒。戰至乾隆四十年四月，各路清軍仍然未能取得突破。