張獻忠性格狡譎嗜殺，一天不殺人就悒悒不樂。
他在蜀地開科取士，取中一名姓張的狀元。張狀元的外表學問都很優秀，容貌長得像美女一樣嬌艷。張獻忠對他非常寵愛，吃飯睡覺形影不離。但是有一天張獻忠忽然對左右隨從說：「我很愛這個狀元，一刻捨不得他離開，還不如殺死了他，免得整天牽腸掛肚。」於是將張狀元砍成好幾塊，用布囊裝了掛在床邊。
接著他又懸榜詭稱開科取士，召誘士子前來應考，令人在地上挖掘一個深三四丈的大坑，待這些寒窗十年的讀書人來到青羊宮考場後，就被張獻忠下令推進土坑活埋。張獻忠在中園坑殺成都百姓，明朝投降的各衛籍軍九十八萬人全部被殺死。他派遣手下四個將軍分道屠戮蜀中的各府各縣，名為「草殺」。
張獻忠又創造了生剝皮法，就是在人皮還沒有被完全剝下而人已經死去的，劊子手抵死。屬下的將卒以殺人數目的多少敘功。若屬下表現出不忍心的神情，張獻忠就將他們處死。都督張君用、王明等數十人都因為殺人少而被剝皮。
當時川中百姓被屠殺一空，據《明會要》卷五十記載：明萬曆六年(1578年)四川有「戶二十六萬二千六百九十四，口三百一十萬二千七十三」，到清康熙二十四年(1685年)就陡減至「一萬八千零九十丁」。
一些四川縣志上的戶口記載也可以說明，如民國《溫江縣志》卷一記載：溫江縣在張獻忠死去十三年後僅存三十二戶。經過這一次劫難，可以說如今沒有幾個四川人是土生土長的。
當時的民諺說：「歲逢甲乙丙，此地血流紅」，「流流賊，賊流流，上界差他斬人頭。若有一人斬不盡，行瘟使者在後頭。」平民被殺完了，張獻忠就派心腹去士兵中間竊聽，士兵偶有怨言，就會全家被殺。
張獻忠為什麼要將四川人殺之一空？
有個荒誕不羈的說法是因為當時的四川人過於奢靡淫逸，因而上天降怒，讓張獻忠殺盡四川平民。當時蜀中婦女的裙子，都是在白羅上用紅絲碧線繡成風流的香艷詩句，然後飄若驚魂地在市井間盈盈經過，路上行人都注視著繡裙上的文字。另外蜀中女子流行穿一種高底、厚約三四寸的繡鞋，鞋跟是用檀木雕琢而成，裡面藏著香檀雕的花蕾，並放入香末，高底鞋跟下開個小孔，每走一步，足底就會漏出一朵花狀的香末。因為張獻忠的肆虐，後來的四川女子或許美艷的還有，但再也沒有以前的那種詩意盎然的風流韻致了。
川中自從遭到張獻忠的殺戮，城內都雜樹成拱，野狗吃起人肉像虎豹那樣的兇猛，在路上咬死人，不吃乾淨就走了。百姓逃到深山中，穿著草編的衣服，遍體都生了毛。順治三年(1646年)，在四川已經赤地千里之後，張獻忠向陝西進發，企圖與清軍爭奪西安。他焚燒了成都的宮殿廬舍，率眾出川北進，又想盡殺川兵。屬下的將軍劉進忠統率川兵，聽到這個消息逃跑了。在鹽亭界鳳凰坡，張獻忠被清兵捕獲斬首。當清軍到達成都府時，整個成都只剩下不到二十戶人。
清代彭遵泗所寫的四卷《蜀碧》記述了張獻忠在四川時的所作所為，書前作者自序說全書是他根據幼年所聽到的張獻忠遺事及雜采他人的記載而成。當時的西洋傳教士也有相關的記載。
張獻忠的殘忍或許讓人難以接受，其實這是遊民的最真實一面。
王學泰先生在《遊民文化與中國社會》中指出：遊民不同於農民，歷代王朝末世亂局中的許多起義者都是遊民而絕非農民。而且張獻忠與腐朽的明朝政府為敵，缺少切實的目的。他佔領一個地方然後再放棄，轉移到另一個地方，並且不停地殺戮，如此才使他的毫無目標的行為具有存在下去的活力。