三桂也试探性地上书请求撤兵，意图测试清廷对其的信任程度。康熙帝察觉到这是一个削弱吴三桂势力的机会，随即批准了吴三桂的请求，并命令其撤至山海关外。然而，吴三桂并没有遵照命令行事，反而在同年十一月二十一日（1673年12月28日）以“兴明”为名，自封为“总理天下水陆兵马大元帅兴明讨虏大将军”，正式宣布叛乱。
吴三桂在昆明开设铸币厂，筹集军饷，并组织云南各地的土司军队，准备发动全面进攻。他命令云南的民众蓄起长发，穿上明代服饰，以此来表明他恢复前朝的决心。吴三桂的军队打着“伐暴救民”的旗帜，试图赢得士兵的支持，并煽动民众加入他的事业。
在吴三桂叛乱的前几天，他杀害了不愿意与他一同叛乱的云南巡抚朱国治。随后，他迅速行动，派马宝率军向东进军贵州，同时派遣王屏藩向北进攻四川。此时，贵州提督李本深和云南提督张国柱等人纷纷响应吴三桂，暗中集结军队，准备哗变。
面对如此危机，甘文焜在十月重返贵阳担任云贵总督后，立即向朝廷报告了云贵地区叛乱的情况，并派遣族弟甘文炯紧急赴京通报。同时，他也通知了川湖总督蔡毓荣，请求派遣援军协助平叛。甘文焜命令李本深率军驻防盘江，以阻止吴三桂的军队东进贵州，但李本深并未执行命令，反而找各种理由推脱。甘文焜严厉警告李本深，强调忠诚的重要性，并鼓励他为国尽忠，但李本深对此置若罔闻，并最终在安顺公开倒戈，加入了吴三桂的阵营。就连贵州巡抚曹申吉也未能坚守阵地，同样投降了吴三桂。
当安顺失守后，甘文焜亲自率领部队前往前线，准备在贵阳坚守阵地，抵抗叛军。然而，他很快发现，贵阳的守军已经被吴三桂收买，不再听从他的命令。当甘文焜召集士兵准备誓师作战时，一些军官竟然劝说他投降吴三桂。士兵们表示，吴三桂对他们有恩，给了他们生活上的帮助，并承诺立功受赏。由于缺乏教育，他们认为忠诚于吴三桂才是正道。
甘文焜未曾想到，吴三桂早已通过一系列手段，在军中埋下了分裂的种子。任何追随甘文焜的人都受到了压制，而那些听命于吴三桂的人则得到了提拔和奖励。这样一来，吴三桂实际上已经剥夺了甘文焜对军队的实际控制权。在这样的情况下，甘文焜