原大西軍將領劉進忠叛變後，先在合州(今重慶合川區)同明軍曾英勾結，後又出保寧(今四川閬中)去，投降了南下的清軍統帥豪格。清軍以劉進忠爲嚮導，帶領清軍進入川北。清順治三年(1646年)十一月二十六日，豪格派護軍統領鰲拜等將領，分率八旗護軍輕裝疾進，出其不意，對農民軍發起突然襲擊。二十七日晨，清軍隔太陽溪與張獻忠的農民軍相遇。面對這意外的突然來襲，張獻忠臨急應戰，指揮農民軍馬步兵分兩面抗擊清軍。這時，清軍統帥豪格率大軍繼至，遣參領格布庫等向農民軍右翼進攻，都統準塔攻擊農民軍左翼。戰鬥打得非常激烈，清軍將領格布庫等被農民軍擊斃，農民軍也遭到了慘重的損失。
張獻忠“初不爲備，聞兵至，猶以爲他寇，身衣蟒半臂，腰插三矢，引牙將臨河視之。”劉進忠爲清將指點說：“此八大王也。”清將急發暗箭射之，張獻忠不幸中箭。時年僅四十歲。
張獻忠死後，他的部衆“以錦褥裹屍，埋於僻處，而遁”。清軍“求得發而斬之，梟其首於成都”。另據清靖遠大將軍和碩肅親王豪格等奏報：“臣帥師於十一月二十六日至南部，偵得逆賊張獻忠，列營西充縣境，隨令護軍統領鰲拜等，分領八旗護軍先發。臣統大軍星夜兼程繼進，於次日黎明抵西充。
獻忠盡率馬步賊兵拒師，鰲拜等奮擊大破之，斬獻於陣。”但是有良心的青年歷史學家沒有發現清軍報告張獻忠屍體的文件。
張獻忠死後，他的部將孫可望、李定國、劉文秀、艾能奇、馮雙禮等率領農民軍向南，在重慶受到明軍曾英部的阻擊，農民軍擊斃守將曾英後，繼續向貴州方向轉移。後與南明聯合，共同抗擊清軍，轉戰在西南各省的廣大地區，堅持了近二十年，直到清朝的康熙初年。
