三十八年正月朔，冒大雪，进夺当功噶尔拉诸碉，而温福至木果木，索诺木诱降番叛袭军后，断登春粮道，我师溃，温福死之。小金川与美诺等相继陷。阿桂悉收降番械，毁碉寨，分置其人章谷、打箭炉，斩其桀骜者，亲殿军退驻达河。事闻，上怒甚，命发健锐、火器两营，黑龙江、吉林、伊犁额鲁特兵五千，授阿桂定西将军，明亮、丰升额副将军，舒常参赞大臣，整师再出。十月，攻下资哩。用番人木塔尔策，分师由中、南两路进，潜军登北山巅，遂取美诺，明亮等亦克僧格宗来会，凡七日，小金川平。
三十九年正月朔，阿桂抵布朗郭宗，人裹十日粮，分三队进，转战以前，克喇穆左右二山，赞巴拉克山、色依谷山。二月，克罗博瓦山，勒乌围门户也。贼退守喇穆山。部将海兰察从间道破色漰普寨，绕出山后，贼退守萨甲山岭。海兰察夺其峭壁大碉，诸寨夺气，同时下，乘胜临逊克尔宗。僧格桑死於金川，金川酋献其尸，而死守逊克尔宗。十月，阿桂用策先克默格尔山及凯立叶，於是日尔巴当噶诸碉反在我师后，遂悉平之。贼退守康萨尔山。时丰升额出北路，师至凯立叶，望见烟火，以师来会；而明亮出南路，阻於庚额山；阿桂令移军，冒雨破宜喜，与明亮军隔河相望。十一月，克格鲁克古丫口，金川东北之贼殆尽。
四十年正月，克康萨尔山梁。二月，克沿河斯莫思达寨。四月，克木思工噶克丫口。五月，克下巴木通及勒吉尔博山梁，进据得式梯，复克噶尔丹寺、噶明噶等寨。进攻巴占，屡攻不下。分兵从舍图枉卡绕击，牵贼势。七月，克昆色尔及果克多山，进克拉栝寺、菑则大海山梁，旋克章噶。八月，克隆斯得寨，遂克勒乌围。捷闻，上遣阿桂子阿必达赍红宝石顶赐之。九月，克当噶克底诸寨。十月，克达木噶。十一月，克西里山雅玛朋寨。十二月，克萨尔歪诸寨，进据噶占。四十一年正月，克玛尔古当噶碉寨五百馀，遂围噶拉依。索诺木母先赴河西集馀众，大兵合围，与其子绝，遂降。阿桂令作书招索诺木，而其头目降者相继，索诺木乃率众降。金川平，安置降番，设副将、同知分驻其地。诏封一等诚谋英勇公，进协办大学士、吏部尚书、军机处行走。四月，班师。上幸良乡城南行郊劳礼，赐御用鞍马。还京献俘，御紫光阁，行饮至礼，赐紫缰、四开褉袍。
初，阿桂去云南，缅甸遣使议入贡，械送京师下狱。至是诛索诺木母子头人，上命释缅使令观，译告以故，纵之归，冀以威武风动之。四十二年，署云贵总督图思德奏：“懵驳已死，子赘角牙立，输诚纳贡，原归中国人。请开关通市。”上以事重，当有重臣相度受成，命阿桂往莅。五月，授武英殿大学士，管理吏部，兼正红旗满洲都统。缅甸使不至，遣苏尔相等归，遂召阿桂还。未几，缅甸内乱。又十馀年，国王孟陨具表祝上八旬圣寿，定十年一贡。南徼始安。
四十四年，河决仪封、兰阳，奉命往按。阿桂令开郭家庄引河，筑拦黄坝；又於下流王家庄，筑顺黄坝：蓄水势，逼溜直入引河。四十五年三月，堤工蒇，还京。兼翰林院掌院学士。旋命勘浙江海塘，筑鱼鳞石塘、柴塘，及范公塘。四十六年，工成，命顺道勘清江陶庄河道高堰石工。
甘肃撒拉尔新教苏四十三与老教仇杀，戕官吏。总督勒尔谨捕教首马明心下狱，同教回民二千馀夜济洮河犯兰州，噪索明心。布政使王廷赞诛明心，贼愈炽。上命阿桂视师，时阿桂犹在工。命和珅往督战，失利。贼据龙虎、华林诸山，道险隘。阿桂至，设围绝其水道，进攻之，贼大溃。歼苏四十三，馀党奔华林寺，焚之，无一降者。甘肃冒赈事发，命按治，尽得大小官吏舞弊分赇状，谳定，疏请增设仓廒，广储粮石，以济民食。
秋，河决河南青龙冈，命自甘肃赴河南会河道总督李奉翰督塞河。故事，河决，当决处两端筑坝，渐近渐合，谓之“合龙”。十二月，两坝将合，副将李荣吉谓水势盛，宜缓，阿桂督之急。既合，属吏入贺，荣吉独不至，召之，则对使者曰：“为荣吉谢相公，坝不可恃，不敢离也。”越二日，果复决，阿桂驰视。荣吉已堕水，悬千金赏救之起，解御赐黑狐端罩覆之。因上疏自劾，请别简大臣董其役，上诏答，略曰：“近年诸臣中能胜治河任者，舍阿桂岂复有人？惟当安心静镇，别求善策。”四十七年，奏请於下游疏引河，上游筑大堤，并於北岸建坝，迫溜南趋。四十八年，工始竟，诣热河行在，复命仍赴工次，审定章程。