廣都歸順之後，呂布並未即刻返府，而是命張任留守鎮西，自任“鎮西大將”，整合西川三郡兵力，肅清山賊、安撫邊郡、重設郡治。
七月十三，廣都設鎮西議事台。呂布召張任、龐統、法正、劉琦、張鬆議策西川。
龐統言：“青羌桀驁不馴，越嶲賊寨成群，漢嘉亂卒難製。若無鐵律鐵軍，難以安定。”
法正亦點頭：“三郡山險兵悍，政令不通。非武不能肅，非謀不能平。”
呂布轉目張任：“你守西川多年，識人識地，此番你為鎮西之主，當如何處之？”
張任起身拱手，語氣如鐵：“願領兵萬人，三月內肅清越嶲百寨，收複青羌三城，漢嘉歸統。先定山賊，再安民亂。”
呂布笑道：“若三月不能？”
張任答：“請以項上之首謝之！”
呂布擊案大笑：“好！鎮西一職，授汝！你用武平亂，我自為你後盾。”
七月十五，張任率親軍兩千，先入越嶲。
越嶲山寨盤踞，自立寨王者不下五十，官道年久失修，賊人劫殺過往商旅，荊門關險要已被占據多年。
張任先整軍紀，嚴禁擾民，命部將分三路掃蕩。東路由冷苞統軍，奇襲荊門；西路由王韜率軍深入青林穀，切斷賊人糧道；中路由張任親領主力，兵鋒直指大寨赤火嶺。
首戰荊門，冷苞夜率五百精卒，循山道而入，破寨斬敵四百，收複關口。
三日後，王韜兵臨青林穀，圍寨不攻，反挖壕斷水，賊人軍心動搖。
張任乘夜登高台，傳聲寨中：“昔日汝等不降於劉，今可否歸於鎮西？”
寨中一夜火起，兩名寨主持械出降。
十日平越嶲。
張任再整兵，清繳餘匪三十九寨，設三處兵屯，重開官道，設巡檢五處，招募民夫修繕驛路，並於赤火嶺設鎮西前營。
七月二十，張任轉戰青羌。
青羌多部落聯盟，無統一酋長，兼山險水急，利於遊擊。張任不急進，遣舊日熟識羌族譯者持書入寨，曉以厲害。
一部不降，張任命五百騎兵日夜擾境，不戰，隻斷糧道與水脈；
一部願降，張任親入，設宴議盟，賜甲贈器，留百人助訓騎術；
三部觀望，張任設詐戰假敗，引其出林，設伏四麵破之。
此後，他逐寨拜訪，九日七盟，與族長共飲馬奶酒，以箭頭為誓，不背盟、不負義。
一月之內，青羌六部悉數歸附。
張任以降者設為“義軍騎都”，設驛站六處，留將四人，授兵千計，編入鎮西偏軍。
八月初，張任親入漢嘉。
此地亂兵猖獗，多是劉璋舊軍逃卒聚眾為寇，占田為王，尤以盤龍山、廣水鎮為最。
張任先下招安文書，限期三日自降者不罪，過期者按軍法伐之。
盤龍山寨主不服，夜襲張任中軍，被埋伏斷其退路，生擒當場。
張任斬首示眾，列於三鎮。
廣水鎮寨主帶眾三千請降，張任收編千人，其餘儘遣歸農，首設“鎮西都兵府”，軍農分管，各設軍規。
又遣舊卒三百往鄉間設“屯戍製”，以兵為本、民為輔，保耕保糧，防賊防亂。
至八月初八，三郡悉平。
呂布聞報，命於成都立“鎮西府”，張任為府主，統轄越嶲、漢嘉、青羌三地，封“益州鎮西大將軍”。
張任上疏：“願於三郡間設烽燧、置關隘、開屯田、通五道，使西境不再為患。”
呂布準之，撥糧三萬石，兵器千件，騎馬三百，作為鎮西開局之資。
八月初十，張任立誓於三郡之界山：“此三地若再亂，張任當剖心以祭！”
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