Wybudowanie w 1877 roku fabryki broni przez gubernatora prowincji zainicjowało w mieście budowę zakładów w stylu zachodnim. W 1896 roku z polecenia cesarza Guangxu założono Syczuańską Szkołę Chińską i Zachodnią, zaś w 1910 roku zachodni misjonarze otworzyli szkołę medyczną pod nazwą Zachodnio-Chiński Uniwersytet, z obydwu wywodzi się obecny Uniwersytet Syczuański. Na początku XX wieku ludność samego miasta liczyła od 450 do 500 tysięcy osób, zaś całej równiny Chengdu około 5 milionów osób. Przez miasto przechodziły główne szlaki handlowe prowincji, zaś samo Chengdu było wówczas otoczone murem o łącznej długości ponad 19 km. Dzisiejsza ulica handlowa Chunxi Road, która została wybudowana w latach dwudziestych XX wieku, skupiała wówczas 70% biznesu całego miasta.
W czasie wojny chińsko-japońskiej toczonej od 1937 roku, miasto pozostawało w rękach rządu chińskiego, którego tymczasową siedzibą, jak też główną bazą wojsk pod dowództwem Czang Kaj-szeka był Chongqing, drugie wielkie miasto Kotliny Syczuańskiej. Chengdu w tym okresie było wielokrotnie celem nalotów prowadzonych przez bombowce japońskie.