广都归顺之后，吕布并未即刻返府，而是命张任留守镇西，自任“镇西大将”，整合西川三郡兵力，肃清山贼、安抚边郡、重设郡治。
七月十三，广都设镇西议事台。吕布召张任、庞统、法正、刘琦、张松议策西川。
庞统言：“青羌桀骜不驯，越嶲贼寨成群，汉嘉乱卒难制。若无铁律铁军，难以安定。”
法正亦点头：“三郡山险兵悍，政令不通。非武不能肃，非谋不能平。”
吕布转目张任：“你守西川多年，识人识地，此番你为镇西之主，当如何处之？”
张任起身拱手，语气如铁：“愿领兵万人，三月内肃清越嶲百寨，收复青羌三城，汉嘉归统。先定山贼，再安民乱。”
吕布笑道：“若三月不能？”
张任答：“请以项上之首谢之！”
吕布击案大笑：“好！镇西一职，授汝！你用武平乱，我自为你后盾。”
七月十五，张任率亲军两千，先入越嶲。
越嶲山寨盘踞，自立寨王者不下五十，官道年久失修，贼人劫杀过往商旅，荆门关险要已被占据多年。
张任先整军纪，严禁扰民，命部将分三路扫荡。东路由冷苞统军，奇袭荆门；西路由王韬率军深入青林谷，切断贼人粮道；中路由张任亲领主力，兵锋直指大寨赤火岭。
首战荆门，冷苞夜率五百精卒，循山道而入，破寨斩敌四百，收复关口。
三日后，王韬兵临青林谷，围寨不攻，反挖壕断水，贼人军心动摇。
张任乘夜登高台，传声寨中：“昔日汝等不降于刘，今可否归于镇西？”
寨中一夜火起，两名寨主持械出降。
十日平越嶲。
张任再整兵，清缴余匪三十九寨，设三处兵屯，重开官道，设巡检五处，招募民夫修缮驿路，并于赤火岭设镇西前营。
七月二十，张任转战青羌。
青羌多部落联盟，无统一酋长，兼山险水急，利于游击。张任不急进，遣旧日熟识羌族译者持书入寨，晓以厉害。
一部不降，张任命五百骑兵日夜扰境，不战，只断粮道与水脉；
一部愿降，张任亲入，设宴议盟，赐甲赠器，留百人助训骑术；
三部观望，张任设诈战假败，引其出林，设伏四面破之。
此后，他逐寨拜访，九日七盟，与族长共饮马奶酒，以箭头为誓，不背盟、不负义。
一月之内，青羌六部悉数归附。
张任以降者设为“义军骑都”，设驿站六处，留将四人，授兵千计，编入镇西偏军。
八月初，张任亲入汉嘉。
此地乱兵猖獗，多是刘璋旧军逃卒聚众为寇，占田为王，尤以盘龙山、广水镇为最。
张任先下招安文书，限期三日自降者不罪，过期者按军法伐之。
盘龙山寨主不服，夜袭张任中军，被埋伏断其退路，生擒当场。
张任斩首示众，列于三镇。
广水镇寨主带众三千请降，张任收编千人，其余尽遣归农，首设“镇西都兵府”，军农分管，各设军规。
又遣旧卒三百往乡间设“屯戍制”，以兵为本、民为辅，保耕保粮，防贼防乱。
至八月初八，三郡悉平。
吕布闻报，命于成都立“镇西府”，张任为府主，统辖越嶲、汉嘉、青羌三地，封“益州镇西大将军”。
张任上疏：“愿于三郡间设烽燧、置关隘、开屯田、通五道，使西境不再为患。”
吕布准之，拨粮三万石，兵器千件，骑马三百，作为镇西开局之资。
八月初十，张任立誓于三郡之界山：“此三地若再乱，张任当剖心以祭！”