攻势，随后诛杀城中通敌的叛徒，召募死士焚毁叛军在城外的望楼，击杀首领三人。
不久，援军逐渐赶来，并多有捷报，但叛军的势力也日渐壮大。一次，突然有数千叛军跟随一座“长五十丈”的吕公车抵达城下，因其形体巨大，使得守城军民极为惊恐，朱燮元一面镇静人心，一面利用吕公车行动笨重，易受攻击的弱点，调动巨木作为机关，“转索发炮，飞千钧石”，又用大炮轰击拖车的牛，群牛受惊逃散，叛军败退。
之后，朱燮元通过被叛军俘获的诸生招降了叛将罗象乾，并以诚相待，罗象乾感激不已，在此后不断将叛军的情报告知明军。朱燮元于是派部将诈降，引诱奢崇明来到城下，奢崇明发觉伏兵，当即逃脱，罗象乾放火夺取敌营。奢崇明父子败走泸州，罗象乾率部投降，成都之围，历时一百零二日，自此解除。成都解围后，张我续所部抵达，各部配合收复四川的州、县、卫所共四十多处，副使徐如珂与石柱宣抚使秦良玉等攻克重庆，击斩樊龙，朱燮元所派部将也相继收复建武、长宁及泸州等地。
然而，奢崇明死灰复燃，联合贵州水西土司安邦彦再次起兵犯黔。朝廷录朱燮元守城之功，加其为兵部侍郎，总督四川及湖广荆、岳、郧、襄、陕西汉中五府军务，兼巡抚四川，以总督贵州军务杨述中接替张我续，进击奢安之乱。但因朱燮元、杨述中分阃治军，川、贵之间各自为政，故使乱军势力愈发壮大。
朱燮元为彻底铲除奢氏，召集诸军，自长宁连破麻塘坎、观音庵、青山崖、天蓬洞诸砦，与秦良玉所部合兵直取永宁。在土地坎击破奢寅，追击至老军营、凉伞铺，杀樊虎，又穷追于横山，入青岗坪，直抵永宁城下，一举攻克，降服叛军两万人。同时，副总兵秦衍祚等也收复遵义。奢崇明父子逃入红崖大囤，被明军攻破，连拔天台、白崖、楠木诸囤，抚定红潦等四十八砦。奢崇明逃入旧蔺州城，又遭罗象乾驱逐，率残部逃奔水西龙场客仲坝，投靠倚其妹奢社辉。
此时，安邦彦收到奢崇明的求救讯息，派小股部队试探性进攻遵义、永宁，被朱燮元击退。随后，总兵官李维新等连破客仲巢、龙场，奢崇明父子窜逃深箐，其妻安氏、弟弟奢崇辉被俘，朝廷录功，进授朱燮元为右都御史兼兵部左侍郎。
为平奢氏之乱，四川聚兵十六万，土、汉兵各占一半，作为主要战斗力的土兵又骄横无礼、不肯尽力，官军养寇自利，贻误战机，使奢氏之乱迟迟未定。奢崇明父子被驱逐出后，朱燮元认为四川已无贼寇，便不再穷追，方窘甚，燮元以