源一貫表現得非常忠誠，沒有懷疑他有其它想法，在自己的官邸沐府中多次設宴款待沙定洲和他的部眾。
沙定洲到沐府次數越多，越覺得老婆萬彩雲說得有道理，這沐府真是遍地黃金，富可敵國，這小沙的心就真野了。他心裡明白，如果此時推翻漢人官府，內地朝廷是派不出大軍來雲南剿滅的。夫妻倆等四處活動，探知昆明漢人的守備力量十分單薄、沐天波和昆明府大大小小的官僚間摩擦不斷，更使他感到有可乘之機。
隆武元年12月1日，沙定洲與老婆萬氏商量好了，向沐天波辭行回蒙自，沐天波不加懷疑，令士兵大開城門，沙定洲率軍突然攻入昆明，昆明守備力量十分薄弱，哪裡經得起兇悍的土兵這樣的突然襲擊，很快崩潰。沙定洲率領士卒攻入黔國公府，親自捉拿沐天波，同時分派部眾佔領了昆明府的各門。事出意外，沐天波哪裡來得及組織起有效的抵抗，他在幾名親信衛士的保護下，急急忙忙地帶著官印和其它貴重東西逃到了西寧，途中由龍在田和祿永命帶兵保護來到了昆明西邊的楚雄州，這裡有金滄兵備道楊畏知鎮守，才暫時安頓下來。可是倉促之間，沐天波的老母陳氏和老婆焦氏未能跟上隊伍，逃入到尼姑庵中就自盡了。
“總府”是明代黔國公的俗稱，沙定洲這廝佔領了昆明府以後，思來想去，便對外自稱“總府”，這暴露了他取代沐天波，獨做雲南王的野心。其妻萬氏稱主母。萬彩雲的妹夫湯嘉賓為沙定洲出謀劃策，史書記載他們“並輿出入，遍謁縉紳。滇中豪右投為謀劃者甚眾”。但是沐天波還在，控制著雲南西部，沙定洲就沒辦法安生。沙定洲多次派兵捉拿沐天波，要求楊畏知投降，楊畏知答應投降，不過前提條件是滇西其它人投降，他就投降。沙定洲還真信了，就去攻打滇西其它幾個城市，其實也不能怪他信了楊畏知的鬼話，關鍵是沙定洲土兵雖然兇悍，卻沒有重武器，攻楚雄有點發怵。沙定洲將滇西打了一圈，發現誰也不好惹，這才知道吃了沒文化的虧，上了楊畏知的當。
沙定洲在西進失利之後，發兵攻取雲南各地，大半年時間裡，除了楊畏知、沐天波控制下的楚雄以西地區外，都歸附了沙氏，實際上土司老爺們對誰當雲南王並沒有意見，只要不加稅賦就行。沙定洲輕而易舉地攫得了沐府累世蓄積的財富，據記載“沐氏世鎮雲南，府藏盈積。佛頂石、青箭頭、丹砂、落紅、琥珀、馬蹄、赤金皆裝以篋，篋皆百斤，藏以高板，板庫五十篋，共二百五十餘庫，他珍寶不可勝計。定洲運入本峒，累月不絕”。
不過取代黔國公世鎮雲南省的合法地位才是沙定洲的主要目的。因此，沙定洲儘量爭取明朝廷任命的雲南官員和在籍的漢族官紳，他不僅下令凡是願意接受自己指揮的各府縣漢族流官一律留任，而且脅迫或偽造雲南巡撫吳兆元、在籍大學士祿豐人王錫袞給隆武朝廷上疏，說：“天波反，定洲討平之，宜以代鎮雲南。”隆武朝廷自顧不暇，哪有時間去追究雲南的事情呢。
沙定洲兩次攻楚雄沒有成功，憤憤不平，在攻佔東部各州縣以後，感到已不再有後顧之擾，偵知沐天波在楚雄，決定對楚雄重新發起圍攻，破釜沉舟，勢在必克。
永曆元年（1647）正月，他集中了龐大兵力，分成七十二營，每七營為一大營，將楚雄層層包圍。又環城立柵鑿濠，不使一人潛出。楊畏知雖竭力據守，但彈丸小城，終究經不起長期圍困，相持八十餘天，城中彈盡糧絕，楊畏知幾乎支援不住，在這十分危急的時刻，孫可望和艾能奇安漢軍的到達使楊畏知化險為夷。