瀘州起義軍里有很多是劉伯承的舊部，劉伯承到瀘州后，內部裂痕逐漸得到消除。劉伯承在起義軍的三路人馬中都設置了政治部，并創辦自任校長的軍政學校，以訓練基層干部。
就在瀘州起義軍厲兵秣馬之際，外界政治形勢又發生了很大變化。時任國民革命軍總司令的蔣介石與武漢國民政府發生明顯分歧，一個向右，一個向左，針尖對麥芒，開始由“革命同志”向死敵發展。為此，蔣介石先后派多名幕僚和特使入川，對剛剛加入“國民革命軍”的軍頭們進行游說，讓他們跟著自己反對武漢政府。
四川省會雖在成都，但重慶才是各方所公認的必須掌握控制的戰略要地。重慶有兩個國民黨省黨部，一是楊闇公負責的蓮花池省黨部；二是總土地省黨部。前者在公開場合屬于武漢政府系統的國民黨左派機構，后者由偏右反共的西山會議派所把控，兩個黨部經常發生沖突，并互相指責對方為非法組織。
在蔣介石與武漢政府對立之前，劉湘表面傾向于左，還下令查封了總土地黨部，實質他對蓮花池黨部十分忌憚和防范。順瀘起義的爆發，更令劉湘有芒刺在背、寢食難安之感，時時擔心部下們受中共和國民黨左派的影響，效仿順瀘起義軍造他的反。他曾對別人說：“蓮花池這批人很厲害，他們要徹底挖我的墻腳哇！”
1927年2月，蔣介石派特使到四川調查并指揮黨務。特使一到重慶，就完全站在了總土地黨部一邊。劉湘馬上就從中領悟到了蔣介石與武漢政府之間的差別。蔣介石所派的其他幕僚通過談話，也基本摸清了劉湘的心思，雙方開始慢慢接近靠攏。
3月中旬，蔣介石再派他的黃埔學生帶著兩份電報來到重慶，讓劉湘正式表明態度。這兩份電報，一份是武漢政府的決議，上面免去了蔣介石國民革命軍總司令的職務；另一份是蔣介石要求解散武漢黨政軍聯席會議的通電。
劉湘看完兩份電報后便笑了起來：“這才是真正的南土，過癮，過癮！”
當時西南地區鴉片流行，尤以云南鴉片為最好，稱為南土。劉湘并無吸食鴉片的嗜好，他大概是真覺得“過癮”般好笑：剛剛才改旗易幟，成了“革命軍人”，轉眼間，“革命軍人”里面又分家了，他還得繼續站隊。
劉湘的選擇很明確，也代表了大多數四川軍頭的想法：“軍人以服從命令為天職，我服從總司令（指蔣介石）的命令。”
劉湘已徹底倒向蔣介石，但是楊闇公并不知道，他仍然在積極爭取劉湘和其他四川軍官擁護武漢政府。此時恰逢列強軍艦炮轟南京，經楊闇公提議，蓮花池黨部決定在重慶打槍壩召開群眾大會，舉行示威游行。也就在這個時候，劉湘露出了他的真面目。
打破常規
重慶作為一座以“山高路不平”聞名的山城，學校里要找一個籃球場都不容易。打槍壩是城垣邊一個空曠的壩子，平時做演習打靶用，故名打槍壩。在當時的重慶，打槍壩也是唯一一個能容納一萬人左右的群眾集會場所，在大革命時代，人們經常在這里舉行大的集會。
3月31日，群眾大會正在召開，受劉湘指使的打手們突然對集會民眾展開襲擊和屠殺。現場被打死打傷和踩死踩傷的人到處都是，呼救聲、哀號聲溢于場外，慘不忍睹。
自此，重慶一片白色恐怖。劉湘的人只要見到稍有左傾嫌疑，也就是他們所說的“紅腦殼”就一個都不放過，許多共產黨人和國民黨左派人士被抓被殺。楊闇公在慘案那天跳墻脫險，但在化裝前往武漢的途中被便衣隊抓獲，隨后被秘密殺害于重慶浮圖關，時年僅二十九歲。
楊闇公是劉伯承青年時代的摯友及引路人。得知楊闇公犧牲的消息，劉伯承悲痛萬分。直到三十多年后，與楊闇公交往和工作的諸多細節仍不斷地喚起劉伯承對往昔的追憶，他稱贊楊闇公“意志堅強，有毅力，有決心”，并且由衷地希望“重慶應該修一個紀念牌來紀念這些烈士們”。
“三三一”慘案的發生時間比蔣介石“四一二”反革命政變還早半個月。慘案發生后，劉湘竭力封鎖消息，但劉伯承通過重慶友人所發的電報，當天晚上就得知了詳情。
遠在“三三一”慘案之前，劉伯承就提出要放棄瀘州，北上與開江起義軍會合，但兩名旅長陳蘭亭、皮光澤又犯了與過去一樣的毛病，他們貪戀瀘州的鹽稅，不愿輕易離開。于是劉伯承只能一面做好守城準備，一面通電討伐劉湘。與此同時，武漢國民政府發來電令，委任劉伯承為國民革命軍暫編第十五軍軍長，黃慕顏為副軍長，起義軍士氣為之一振。
“三三一”慘案標志著劉湘完全背棄了武漢政府，其他軍頭也緊隨其后，相繼投入蔣介石陣營。4月6日，蔣介石兵分五路“討伐”武漢政府，劉湘立即領銜與楊森、鄧錫侯、賴心輝等人共同發出了反共擁蔣的“青電”。見劉湘等人主動示好，蔣介石順水推舟，委任劉湘為第五路總指揮暨四川團練委員長，將四川、西康方面的“討伐”交由劉湘、楊森共同負責。
對蔣介石而言，劉伯承領導的瀘州起義軍無異于“討伐”武漢政府的一塊絆腳石。同樣，劉湘也視瀘州起義軍為插入他胸膛的一把鋼刀，欲除之而后快。他邀集賴心輝、劉文輝和駐守川黔邊境的黔軍一部，組成川黔聯軍，號稱十萬之眾，并以“瀘州失主”賴心輝為總指揮，大舉圍攻瀘州。
瀘州三面環江，僅龍頭關一條陸路可通。面對優勢敵軍，劉伯承再次提出從龍頭關突圍的計劃，可是又遭到了陳蘭亭、皮光澤的反對。他們反對的主要理由，是對楊森存有希冀，希望在堅守瀘州的同時，楊森能在朱德的策動下協助起義軍夾攻重慶。
實際上楊森當時已經投蔣，朱德也被迫離開了楊部，只是由于瀘州被圍的緣故，起義軍尚蒙在鼓里。
守城必守野，乃是自古守城常法，意思是要想守住一座城池，必然還要在城外占領制高點，實施內外配合作戰。守順慶時，劉伯承尚可如此，但守瀘州就不行了：川黔聯軍號稱十萬，實際兵力至少也有數萬，而守軍只有數千人，數量上過于懸殊，根本不敷使用。
劉伯承決定打破常規，他根據瀘州可以設水為障的特點，大膽放棄了瀘州沱江對岸的制高點五峰嶺，集中兵力扼守長江、沱江口岸。
瀘州稅源富足，向來都是兵家必爭之地。從歷史上看，敵方多沿沱江進攻瀘州，蓋因沱江狹小，搶渡容易。在劉伯承的指揮下，起義軍在沱江江面上設置了不相連接的浮木，并用竹子編成大竹簍，裝入石塊，沉于河邊，以便使敵軍的船只難以靠岸。
夜間涉水偷渡，亦不得不防。起義軍除將從全城征集來的煤氣燈、小型電燈懸掛于城墻之上外，又將電影院的放映機改裝成探照燈，夜間不停地對江面進行掃視，從而使得沱江一帶到了晚上如同白晝一般。
由于部署嚴密，川黔聯軍圍城半月仍未取得任何進展。知道劉伯承用兵厲害，賴心輝便想到了采用里應外合之計。
匡扶不上枝
一名士兵向劉伯承報告，檢舉旅長袁品文手下的一個連長企圖叛變投敵。劉伯承立即下令逮捕了涉案者，通過審訊，他順藤摸瓜，發現賴心輝派出的間諜早就潛入了城內，那名連長正是被間諜所策反。
策反期間，間諜一直藏在城內水神廟的天花板上進行指揮，廟里的和尚也都參與了這次陰謀活動。若不是士兵主動進行檢舉，后果不堪設想，這也顯示出瀘州攻守戰之前對官兵進行素質教育的重要性。
一計不成，劉湘只得另思他計。他在派部隊沿江岸佯攻的同時，決定組織兩千多人的敢死隊向龍頭關發起猛攻，以圖一舉打開瀘州的大門。
川黔聯軍久久攻不進瀘州的另外一個重要原因，是組成聯軍的各部各有打算，進攻時大多觀望不前，都想讓別人犧牲，自己撈現成好處。為了不使“友軍”捷足先登，有人甚至還會將進攻時間、兵力部署等情報預先秘密透露給起義軍。
在劉湘進攻龍頭關的前一天，劉伯承便得到了相關情報，他當即將預備隊移至龍頭關加強防御，晚上又派了一個連到關外構筑工事。
第二天拂曉，劉湘的敢死隊果然向龍頭關撲來。早已有備的守軍利用原有城堡進行防守，他們事先征集了許多瓦罐，里面裝填著石灰，當敵軍爬城時，這些瓦罐就被砸爛扔下，頓時石灰飛揚，令敵軍無法睜眼。
此時守軍趁機集中火力猛射。為節省彈藥，他們連舊式抬槍、明火槍、四瓣火槍等老得不能再老的民間土兵器都用上了。
在給予敵軍大量殺傷后，守軍突然大開城門，從龍頭關沖出，與事先埋伏在城外的那個連對敵軍實施夾擊。劉湘的敢死隊被打得人仰馬翻，抱頭鼠竄。
攻關失敗令劉湘大為光火，他把自家用于壓箱底的大炮也搬出來，在五峰嶺上建立炮兵陣地，對瀘州城進行轟擊。4月30日晚，正當劉湘的部隊轟得起勁的時候，忽然風雨大作，雷電交加，沱江兩岸的樹木被大風吹得嘩嘩作響。
在風浪的沖擊下，起義軍停泊在江岸邊的船只中有一部分纖繩被扯斷了。失去牽絆的幾艘船順著江面漂流，對岸敵軍看到后，還以為起義軍趁風雨之夜發動夜襲，頓時慌作一團，一面胡亂射擊，一面向后撒腿就跑。
經歷這場虛驚后，聯軍各部都不敢再越雷池一步，只對瀘州圍而不攻。
進入5月初，劉伯承接到了中共中央的通知，終于證實楊森已公然投向蔣介石，并強行收編了開江起義軍。
楊森本來也覬覦瀘州，還想靠吃掉瀘州起義軍來壯大自己的實力，但因為奉蔣介石之命要東下進兵武漢，所以才沒有參加川黔聯軍。他給陳蘭亭、皮光澤、袁品文三位旅長發去密電，詭稱：“森因東下，不能以實力援助。”
這就意味著，不僅原先指望楊森配合起義軍夾攻重慶的計劃完全落空，而且劉湘在對楊森無后顧之憂后，還可以將主力轉移過來，用于對龍頭關進行封鎖。
起義軍雖然儲存了夠全城軍民食用三個月的糧食，但在孤城援絕的情況下，繼續死守已失去價值。為保存力量，劉伯承決定突圍，他隨即召開軍事會議，討論突圍方案。
不料陳蘭亭、皮光策對突圍計劃表現得十分冷淡。其實他們暗中與賴心輝一直保持著信使往來，賴心輝已答應既往不咎，仍然委任他們和袁品文為師長。
陳蘭亭、皮光策想扣留劉伯承和政工人員，以此作為給賴心輝的見面禮。陳蘭亭讓他的參謀長告訴袁品文：“要解圍，只有交出總指揮（劉伯承）和政工人員為質，四、六兩路（指陳蘭亭和皮光策部）已同意，我來征求你的意見。”
袁品文說：“我們在為難的時候希望總指揮來。一遇到困難，就犧牲主官來解救自己，像這樣做，（以后）誰敢來纏我們。”
袁品文雖然不肯像陳、皮那樣過河拆橋、賣主求榮，但并沒有拒絕接受賴心輝的委任，也就是缺乏隨劉伯承撤出瀘州，繼續轉戰的意圖。當他將情況原原本本地告訴劉伯承時，劉伯承既感謝他對自己尚存的那一份情誼，同時也備感心情沉重。
事實上，這時瀘州城內愿意繼續撤退或堅守的人已寥寥無幾，劉伯承少年時的朋友謝南臣正在瀘州，連他也和川軍勢力混在了一起。
眼前的景象，與三年前成都即將失陷前的情形何其相似。劉伯承觸景生情，想起了當初的那首舊詩：“園林春色滿，仕女踏青時。獨恐名花落，匡扶不上枝。”
這首詩被劉伯承重新抄錄一遍，贈給了劉孟伉。劉孟伉比劉伯承入黨的時間還早，他曾經被組織派到袁品文部做秘書，工作很有成效，袁品文部能成為瀘州起義軍的主力，劉孟伉有很大貢獻。
不論是劉孟伉，還是劉伯承，都無法靠一己之力扭轉局勢。作為瀘州起義軍的總指揮，陳蘭亭、皮光策點名要扣留的目標，劉伯承若繼續留在瀘州不僅無益，而且處境危險。5月12日，在袁品文的護送下，劉伯承乘著夜色離開了瀘州，臨走時身邊只有兩名共產黨員身份的幕僚隨行。
早在瀘州被圍時，劉伯承的舊友張仲銘曾派人入城，承諾讓劉伯承通過他的防區轉移。次日拂曉，劉伯承等人通過張仲銘的防區，進入了榮縣地界。
走著走著，迎面前呼后擁地抬過來一頂轎子，轎里面坐著一個戴墨鏡的人。劉伯承一看，是自己的死對頭、劉湘的旅長藍文彬，馬上轉彎走山路。等藍文彬發覺，派衛兵追趕時，已經追不上了。
劉伯承離開瀘州后，陳蘭亭、皮光策、袁品文并沒能夠如愿升師長，劉湘認定他們有反骨，將他們的部隊全都打散或收編了。
頗具諷刺意義的是，當川黔聯軍各部爭先恐后地擁入瀘州城時，對此早就習以為常的老百姓照例表示“歡迎”，可是又不知道應該掛什么旗好——賴心輝的部隊算是北洋老軍隊，劉湘等其他部隊又是“國民革命軍”……
干脆，都掛！于是在瀘州的街衢巷口便出現了五色旗和青天白日旗“爭芳斗艷”的奇景。