乾隆十一年（1746年），四川大金川土司莎罗奔发动叛乱，清廷决定调派张广泗为川陕总督，负责平叛。张广泗抵达前线后不久，小金川土司泽旺土舍良尔吉主动前来归降，这似乎是一个好的开端。然而，八月时，张广泗派遣总兵宋宗璋、许应虎分两路攻打勒乌围，副将马良柱攻打噶拉依，副将张兴、参将买国良随后跟进。然而，金川地区山势险峻，敌军碉堡坚固，加之地理条件恶劣，使得清军攻势进展缓慢。尽管张广泗在此地转战近两年，但始终未能取得决定性的胜利。
乾隆十三年（1748年），张广泗上疏弹劾副将马良柱从丹噶撤军导致炮械被毁，乾隆帝听后命将其逮捕送往京师问罪。面对金川战局久拖不决的局面，乾隆帝决定任命大学士讷亲为经略，前往前线指挥，并重新起用岳钟琪参与军事行动。同时，乾隆帝下诏严厉责备张广泗的大军作战不力、畏敌怯战。
张广泗在战报中提到攻克了戎布寨的五十余座碉堡，但乾隆帝对此回应称这只是小胜，并期待更大的捷报，以证明朝廷对西部战事的巨大投入。然而，即使在讷亲到任后，战况仍未见明显好转。清军在攻打敌军碉堡的过程中遭遇了巨大困难，甚至有总兵任举这样勇猛的将领不幸战死。面对如此局面，张广泗下令清军也修建碉堡以抵御敌军，但乾隆帝认为这一策略欠妥，并严词斥责张广泗的附和与推诿。
此时，讷亲弹劾张广泗分兵十路进攻，导致兵力分散、军费开支过大；岳钟琪也指责张广泗疏于职守，纵容敌军，特别是在任用良尔吉和叛臣王秋的问题上，导致军事机密泄露给敌军。这些指控直接指向张广泗在指挥上的重大失误。
乾隆帝对张广泗的表现极为不满，认为他在金川战役中的表现令人失望。张广泗的策略不仅未能迅速解决战斗，反而因分兵过多导致了战斗力的削弱。同时，他在用人方面的失误，如任用不可靠的人员，使得军事信息泄露，进一步加剧了战局的复杂性和清军的被动局面。
五、晚年
乾隆帝看到讷亲和岳钟琪的弹劾后，责备张广泗贻误军机，将其罢官免职，并下令逮捕张广泗押往京师治罪。乾隆帝亲自在瀛台审讯张广泗。张广泗极力诉说其冤屈，乾隆帝命用刑，但他仍然不停辩白。乾隆帝下谕说：“用兵大小金川