虽然大金川投降的诚意就是不和其他土司发生矛盾，但是实际上却不是如此，在之后才过了几年，大金川又开始在死亡边缘试探。在乾隆二十年到乾隆三十六年间，大小金川再次结盟各种挑衅，清廷都在忍，终于到乾隆三十六年。
其实在乾隆二十三年，大金川的郎卡把自己的女儿嫁给了革布什咱的土司，于是顺利控制了革布什咱，夺取了丹多。小金川的泽旺让儿子去支援革布什咱，却被困在吉地官寨，乾隆知道了以后并没有多管，说这不关我的事，其实这时候的乾隆已经心里有了计较，他之前在金川吃了亏，不可能不报仇。
到了乾隆二十五年，这时候的大金川土司已经不是当初的莎罗奔，而是莎罗奔的侄子郎卡，他在当上土司之后就马上攻掠丹巴，其他土司对他的行为十分恐惧，联合起来对抗他。但是清朝方面的官员却多次不避讳地接见了郎卡派去的人，这下其他土司都傻眼了。
过了不久后郎卡得病去世，他的儿子索诺木成为土司。鄂克什（苯教）土司请巫师诅咒小金川土司僧格桑及其父泽旺，于是僧格桑认为泽旺的病倒及僧格桑之子的夭折是鄂克什的诅咒，发兵攻占了鄂克什的三个寨子。到了乾隆三十六年，革布什咱头人勾结大金川土司索诺木，夜袭革布什咱，革布什咱土司被杀，官寨被侵占。
之后大小金川又结为亲家，势力日益强大，在接到四川总督阿尔泰的报告后，乾隆表示
“使彼得逞其欲，势必附近土司，渐图吞食，又复何所底止”。
已经身经百战的清军和乾隆决定不再忍，第二次大小金川之战爆发。
乾隆十分清楚自己当初的想法是完全有必要的，那就是
以流代土
，他制定了十分清楚的计划，那就是先把小金川拿下，再攻大金川。
“联意总宜先办小金川，擒其凶渠，治以重罪，则金川 自然闻风畏惧......且小金川介众土司之间，势非强盛，又非若金川有险可凭。前此进剿金川时，我师曾取道小金川经行，并无艰阻。况 自用兵至今不过二十余年，从前随征弃兵必有存者，路径自所熟识，即可用为向导，官兵更无难深入。”
乾隆从始至终都没有放弃过打金川的想法，于是就让这些人跟着训练，现在正好能派上用场，他们组建健锐营，仿照刮耳崖的地形在香山建立了
“健锐云梯营”，
并模仿大小金川的地形和石碉筑造了石碉。
之后他们会在战争中发挥最大的作用。
再来就是用人方面，已经完全成熟的乾隆十分谨慎，他先是考虑到四川总督阿尔泰不是军旅出身，就像当初的衲亲一样，并且此人年级大不说还是分心软，喜欢做居委会的事，不能担当大任，就免去了阿尔泰四川总督的职务，以大学士身份留在四川，又让云贵总督德福来接任，再到打箭炉去和阿尔泰共同商议。
乾隆三十六年八月，命理藩院尚书温福为定边右副将军，统领满洲士兵和贵州士兵驰赴川西， 又让五岱、 阿桂等人随往，又让军机处行走、户部侍郎桂林、副都统常保柱，莽喀察等人前往军营，协同阿尔泰、温福办理军务。 福德则因以报滇省军情而喻讽小金川之事被革职，仍以阿尔泰管四川总督之事，随即因阿尔泰始终茫无定见，遂急调文绶补四川总督。
于是准备就绪，带着一千满洲兵、数千名绿营兵前往前线。
乾隆三十六年六月，提督董天弼往西路，总督阿尔泰从南路夹攻，但是因为小金川提前修的关卡阻断了清军的路，导致本来就不算强硬的阿尔泰和董天弼二人乱了手脚，乾隆让德福为四川总督前往打箭炉，副都统铁保带着成都满洲兵原地等待去支援。
十月，户部侍郎桂林前往打箭炉，调集一万六千士兵，兵分三路，阿尔泰南路，福昌西路，董天弼为中路。虽然董天弼夺得了牛廒地方，却又被小金川复得，清军损失惨重。乾隆就让桂林补授四川总督，董天弼革职，之后虽然占领了班阑山右侧碉卡，却又再次被小金川士兵夺回。
这时候的清军已经逐渐了解了形势，之后又接连胜了几场战役，小金川大多地方被清军夺得，兵线深入到小金川腹地，土司僧格桑知道自己已经无力对抗朝廷大军，但是又不想就这么束手就擒，于是就跑到大金川去请求帮助。但是大金川先是让人来清军大营协调被遭到拒绝后，索诺木就以护亲为名，多次暗中支援小金川，给清军造成困扰。
“金川一日不办，小金一日不灭，金川办而小金易灭，小金灭而金川气势已孤。
乾隆三十七年正月，朝廷增派的大军一到， 温福、桂林各领一路发动进攻。
温福带兵攻围资哩，但是由于资哩是小金川门户， 碉坚壕深，守卫十分深严，导致清军一再损兵折将， 直至三月中旬才攻破资哩， 然后集中兵力攻克阿喀木雅山梁， 进而才得以逐渐逼近小金川的美诺官寨。
桂林这边却十分艰辛，从正月至四月以极大的死伤代价攻取了几处碉卡，但是在攻取达乌、 噶尔金色山梁中接连失败，只能转攻东山粱、 墨垄沟，也没有成功。之后又派兵才逼近小金川的达乌、僧格宗。
四月初六桂林命薛琮带汉土官兵 3000 余名，带五日口粮从墨垄沟绕至前敌山梁接应夹攻； 薛琮初九到达目的地后，但被小金川士兵截断后路。如此情况下桂林、铁保二人也只是隔河放炮来惊吓小金川士兵，并没有渡河支援。
薛琮等人被围七日，弹尽粮绝的情况下始终等不到援军， 于是三千士兵，除了战死和被俘虏之外，泅水逃脱者仅 200 余人。如此惨重的伤亡桂林却隐而不报，毕竟这样的责任不是他能担当的。但是他却被宋元俊等人参劾，乾隆知道十分生气，将桂林革职发往伊犁赎罪，让阿桂驰赴南路去接替。
阿桂抵营后并没有马上采取行动，而是先了解形势，他意识到南路比西路的山势更险峻，道路更急狭窄，按理说难度还是很大的。但现在清军已经越过约咱、卡丫，直逼美诺，可以顺势而为。
但是目前来看，南路继续发起进攻也只是做无用功。
阿桂就让明亮带兵进攻甲尔木山梁以北碉卡，因为山上和山下的气候悬殊太大，上山时还秋署未消，但是等到清军攻到山顶，就遇到了狂风暴雨大冰雹，士兵的衣服全被打湿，骤降的气温打得人措手不及，手脚僵硬只能暂退山梁。
西路也同样遇到了困难，自五月到拉木布楚后，因为此地山势绵长，林深菁密，兵丁被迫分散守卡。双方相持不下，小金川的僧格桑无法再继续抗衡，对清军数次求和，说他愿意尽数退还鄂克什地方，甘心请罪。
于是云南提督哈国兴将计就计，直接让他把南北两山、美美卡、木兰坝、鄂克什玛尔迪克等处的士兵全部退出。等到二十六日，小金川士兵焚烧卡栅，退出鄂克什旧地，退守登龙、兜乌等处，于是哈国兴派海兰察带兵攻下了小金川各寨，抢占了五十多座大小碉寨。
哈国兴带兵从哈木色尔北面绕道进攻兜乌、 猛古寨等要隘，阿桂一路势不可挡直逼小金川南路紧要官寨僧格宗。此地地势险要，防御严密，难以攻取。
十一月底， 阿桂令李植善率领汉土官兵用皮船渡河潜行至碉下由正面进攻，督司刘俸率领兵丁绕至后路准备前后夹击。等到清军拿下僧格宗，缴获了不少兵器和物资，之后又乘胜攻占河东奢垄三寨，小金川士兵纷纷投降。
十一日温福一路进至明郭宗，土司僧格桑及其家人已经逃往大金川寻去庇护，老土司泽旺投降被押解赴京。
如此以来，小金川全境才被清军平定。
其实从第一次战役的过程可以看出，小金川地形十分复杂，且因为清军将领的错误指挥使得清军损害惨重，付出了极大的代价。
乾隆三十七年十二月，乾隆授温福为定边将军，阿桂为副将军，二人各率大军讨伐大金川。清军当时进攻大金川的理由有二，其一是发现有大金川的士兵参与到小金川队伍和清廷抗衡，此为大逆不道，其二就是索诺木收留了小金川的首领僧格桑，这就是明显和朝廷作对。
于是温福命舒常为参赞大臣，从控喀山进攻卡撒抵达噶拉依。阿桂一路命海兰察为参赞大臣，由绰斯甲布、俄坡进攻勒乌围。
清军大军前进大金川，乾隆十分担心这时候会被偷了后方，多次提醒温福，
“联按图察看，我兵业已深入，后路各处，均关紧要。贼匪本属狡诈，不敢明为接仗，或乘间由大兵之后，前来偷袭，亦未可知。”
但是温福完全不在意，清军刚拿下了小金川让温福被喜悦冲昏了头脑。清军到达木果木，此地依旧有大批金川士兵和无数碉楼，清军无法再进一步，于是阿桂让工匠现铸大炮，对着碉楼一顿轰炸，虽然当时的大炮威力不足以对碉楼形成毁灭性打击，但是配合清军的强势进攻，最终还是以极高的代价拿下了第四碉卡。
但是这时候，大小金川士兵潜入底木达突袭清军大营，董天弼被杀。二月初，海兰察打算把木果木大营撤走，但是绿旗士兵被大小金川士兵吓破胆，四处逃散，之后大小金川士兵突破木果木大营东北木栅，对清军发起猛攻，清军大败，温福左胸中枪坠马而死，清军4000 多人阵亡，海兰察只能带着满洲兵边战边撤，回到了噶尔拉军营。
小金川再次回到敌人之手，此为木果木之败。
其实可以看出，在打金川时，多是碉堡最密集之处，这也是金川的特点和最强优势。
对于木果木的战败，乾隆表示很震惊，
“国家百余年，用兵多矣，从无此事……”
他认为除了温福太过自我不顾敌我优势的差距，董天弼太过大意之外，绿营是一个十分靠不住的因素，于是决定从京师健锐营、火器营、吉林、 黑龙江、伊犁、成都、西安等地驻防满洲兵中挑选9500 名最精劲者共赴金川，再从云贵、 两湖、 陕甘各省增调绿营兵 11000 名，加上已在营满汉官兵及各司土兵， 共计达七万多人。
“去年春，联已决定健锐营精兵数千备调，因温福、阿桂奏，以京兵较绿营兵费尽数倍，:鲜为其讲所游移，遂尔中止。今事已如此，悔亦无及。
至此，清军队伍大洗牌，乾隆对战略的及时调整，是非常正确的，奠定了清军胜利的基础。
六月中旬，大金川土司索诺木差遣大头人丹巴沃杂尔到清军大营，请求官兵让出大金川地方，把自己处于极为被动的位置来让清军看到自己的诚意。
本来目前阿桂最要紧的事情就是安全撤出噶尔拉，本来这时候索诺木差点就切断了清军的后路，阿桂的形势非常危险。但是索诺木在木果木大战中获胜之后完全飘了，开始轻视清军，他下一步就是要吞并其他土司成为霸主，于是就去找阿桂，说我们都是皇上的臣子，不敢造次。
于是将计就计，直接撤兵，而索诺木也没有追击，只是把被清军攻占的小金川、鄂克什地方全被夺回。又让人去威胁绰斯甲布土司工噶诺尔布，说你们以前做清朝的内应，现在清军被我们打走了，你等着我到时候来找你报仇！
同时又让人去丹墉游说，软禁了小金川土司僧格桑，达到控制小金川的目的。远在北京的乾隆十分清楚其他土司与大金川土司之间的矛盾，于是就决定联合其他小土司来孤立索诺木，让他们求助无路。
阿桂在撤出后，不像温福我行我素，而是贯彻乾隆要先把小金川制服再打大金川的方针，决定重新制定计划。
大军分三路进兵，南路进攻美诺，明亮为副将军，富德为参赞大臣；西路进攻鄂克什、底木达、布朗郭宗，阿桂为将军、色布腾巴尔珠尔为参赞大臣；北路丰升额为副将军，海兰察为参赞大臣从绰斯甲布前进，其余各兵则于革布什咱、丹霸及后路粮台分处防守。总督文绶奉命在四川省城铸造劈山炮等武器，分送各路。
阿桂派海兰察等带兵由达围北山进军，分兵三路连续攻克了斯达克拉等地方，收复了鄂克什官寨，大小金川士兵退守路顶宗。
他们很惊讶清军如今的战斗力突然变强，因为以前攻取这些地方需要很长时间，本次战斗两日就全都攻克下来，一时间清军势如破竹。
明亮督兵攻获河南得布甲、河北喇嘛寺、策尔丹色木等处，十一月初，海兰察将别斯满大小碉寨全行攻占。
又不过几日时间，清军终于占领美诺官寨和底木达官寨，被大金川攻占的小金川地区再次被清军收复。
小金川大捷的消息传到北京城，乾隆大喜，他告诉阿桂只要能赢，代价不计。他又拨出饷银 900万两，并先后调集各地精兵9000 名赶赴金川前线，告诉阿桂要一鼓作气，赢了赶紧回家。
三十九年正月再攻大金川，这次清军凶猛无比，即使面对比小金川人更凶猛的大金川士兵的顽强抵抗依旧步步逼近，大金川的防御比小金川严密十倍不止，却被明亮攻下了马奈和卡卡角山梁地方，阿桂分兵绕攻罗伯瓦，拿下八座碉楼，杀敌两百，而海兰察带兵抢占了海拔极高的登鼓山，丰额升也攻占了莫尔敏山，战争持续到七月，大军直接推进到大金川的据点逊克尔宗。索诺木不敌，他把小金川的僧格桑毒死割头，又让人带着僧格桑小妾及小金川大头人蒙固阿什咱到清军大营投降，但乾隆表示：
“官军费如许力量，如得平定其地，不当以受降完结。”
于是索诺木只能拼死一搏，他们把寨墙的土堆积在墙下形成缓坡，又在坡上挖沟遏制清军的进攻，且在清军进攻的时候站在墙上扔石块导致清军清军伤亡惨重，无法攻下逊克尔宗。阿桂便让海兰察等人分兵攻下莫格尔山梁的各个碉寨，明亮部队攻破日旁碉卡及其寨落。
此时的阿桂和明亮只相隔一条河的距离，两军距勒乌围不过二十里。
勒乌围是大金川土司的主要官寨之一，前阻大金川河，后负高砌，地势十分险要，且墙垣坚固，官寨四周建有战碉，有高达二十四层者，卡寨鳞栉，联络接应，备御甚严。
要攻破勒乌围就必须先扫除其四周的碉寨，而这些碉寨
复有深沟横截，只要金川士兵在沟内向上放枪，迎击不绝，我兵难以超越。
而番人之碉卡，其料皆取于近地。集众合作，不难终日而成。无论大炮轰击，未能顷刻摧坚，即幸借大炮之力，攻破一碉，贼即乘其残垒，退而复筑。
就是为了攻下勒乌围，乾隆再次增饷，阿桂等人利用
“首戴柴捆，手推沙土囊，进薄砌边，层叠垒砌，顷刻成木栅三重，俯击瑚下贼”
的作战方法，又配合西洋人的测量技术对金川进行实地测量，以此来设计出相对应的火炮——冲天炮，由福康安带领队伍攻击勒乌围。终于在九个月之后攻下了勒乌围，把乾隆都给高兴哭了。
乾隆四十年正月，索诺木再次让人来请求投降，送出了被金川士兵俘虏的二十六名士兵，但是乾隆依旧不准投降。
这次清军不再单纯地强攻，而是采取了刚柔并济的方法，一方面对索诺木进行强势的军事打击，另一方面对金川的人民进行怀柔政策，特别是那些曾经拼死抵抗清军的当地土兵，直接把他们安插进队伍里不加处置。
又对大金川周围的土司下令，如果索诺木跑到他们那里，他们要第一时间捉拿送到清军军营，如果有私自帮助的就是和朝廷为敌，就不要怪他带兵征剿。无论敌人逃到哪里，他都会追到。
于是各土司表示，别说是金川的首领来了，就算是大金川的一个妇女跑来我们都会捉拿送给将军！
八月十七，阿桂和明亮两路大军五万七千人同时进攻噶喇依，这是索诺木最后的屏障，索诺木完全没有了抵抗能力，其母亲姐妹出来投降，索诺木也知道自己大势已去，只能出寨投降，于是第二次金川战役完全结束。
