南路路线:始迁长沙,继迁贵阳、安顺,最后到达四川巴县。1937年8月14日,第一批西迁文物共80箱(大部分参加过赴英伦中国艺术国际展览会,为南迁文物的精华)由建国轮在南京起运,到汉口后改用火车运至长沙,存于湖南大学图书馆底层,保存近5个月。日寇自江苏西侵,两湖受到威胁。奉行政院令,将此批文物绕道桂林迁往贵阳。1938年1月起,分两批迁入贵阳。1939年1月,迁往贵州安顺的华严洞。1944年秋,迁至四川巴县一品场石油沟临时库房。1946年1月此批文物集中于重庆。1947年5月始运回南京朝天宫。
中路路线:经汉口、宜昌、重庆、宜宾,最后运到四川乐山安谷乡。1937年11月19日及12月3日,故宫西迁文物的第二批9,331箱分别由江安轮及黄浦轮装载从南京下关码头出发,于11月2日及12月5日抵达湖北汉口。12月24日起至1938年1月6日,从汉口用船运到宜昌,再由宜昌向重庆转移。1938年5月22日全部抵达重庆,分藏于川康平民商业银行、安达森洋行、吉时洋行等7个库房。在重庆成立了故宫博物院驻渝办事处。因重庆雾大雨多,常有敌机空袭,最终这批文物被迁移到乐山安谷乡,择定一寺(古佛寺)六祠(“朱、潘、刘三氏”、宋氏、易氏、陈氏、梁氏、赵氏)作为文物的临时保存库。在宋祠设立故宫博物院乐山办事处。文物在乐山存放将近8年,直到1946年9月集中于重庆,1947年底运回南京。
北路路线:先后经徐州、宝鸡、汉中、成都,最后迁到四川峨眉县。西迁北路运送文物7,287箱,共装运3列火车,由南京下关码头火车轮渡到浦口火车站,循津浦路,经徐州转陇海路到达宝鸡,存于宝鸡关帝庙和城隍庙。1937年12月8日全部运出,12月底抵达宝鸡。不久,奉命向汉中及褒城转移,1938年2月22日起至4月11日全部运完,分存于汉中文庙及褒城县宗营的马家祠堂、范家祠堂和张寨大庙。后因汉中也遭日机空袭,将文物再次向四川成都转移,存放在成都东门内大慈寺。1939年2月,奉行政院令向峨眉转移。6月17日,全部运往峨眉,存放在峨眉西门外武庙和东门外大佛寺。1942年,奉命将大佛寺的文物全部运往峨眉南门外4公里处的土主祠和许氏祠堂。抗战胜利后,1946年5月此路文物集中于重庆,1947年返回南京。