在各路勢力投降或被消滅後，吳三桂失去了陝西、廣東和福建的相應，陷入“孤家寡人”的境地，但好在他在起兵前就做足了準備，這種情境下還能和清軍繼續抵抗。兩軍在湖南圍繞嶽州、長沙反複爭奪，各有勝負。期間，清軍在兵力和供養補給方麵略勝於吳軍，但統帥指揮不力、畏敵不前，這是相持局麵形成的重要原因。
後來，康熙派屢立戰功的穆占進軍衡州，以“退賊後路”和“寬緩”廣東，穆占所率領的清軍迅速占領茶陵、仁安等很多地方。
康熙十七年初，清軍又收複了湖南一部分地區，接著，清軍又控製了江西，吳三桂的外圍勢力基本喪失，開始被迫轉攻為守，清軍乘勝追擊圍困了嶽州，給吳三桂造成了極大壓力。
此時，吳軍糧餉不濟、士氣低迷，吳三桂擔心會病變，為了鼓舞士氣，他想到了稱帝。
康熙十七年（1678年），吳三桂在衡州（今衡陽市）登基為皇帝，國號大周，建都衡陽。
然後加封文武百官，加郭壯圖為大學士，命守雲南。設雲南五軍府、兵馬司。設六曹六部，命以各官。晉升吳應麒、胡國柱、馬寶、吳國貴、吳世琮等為大將軍。封王屏藩為東寧侯，賜上方劍。其餘官員均按等次晉爵。此外，還建立了內廷機構，設有各有專職的太監。同時，吳三桂命人造新曆，製錢幣，曰“昭武通寶”。還在雲南、貴州、四川、湖南舉行鄉試，以給人政權穩定的印象。當年八月，“雲南鄉試中式偽舉人七十二名”。對於三桂的稱帝，時人有記載評論。當日有人據“昭武”二字測吉凶。曰：昭武的“昭”字為斜日，斜日為過午之日，有不久之意。“召”為刀口，刀口乃不祥之意。
康熙十七年（1678年）六月初，吳三桂在都城衡州（今衡陽市）親點大將馬寶，並授計率5萬大軍南下，攻擊兵家必爭之地永興，兩戰兩勝，大創清軍，一戰擊斃都統宜裏布、護軍統領哈克三，奪據清軍河外營地（永興依耒水而立，此水上接衡州，下通廣東）；另一戰大敗前鋒統領碩岱、副都統托岱、宜思孝所率援軍，營壘被衝垮，河南岸失陷，清軍被迫退回廣東，給清軍和康熙以嚴重的軍事打擊。