直到江油淪陷之後，成都方面才醒覺大敵臨門，趕緊令諸葛亮之子，尚書僕射、衛將軍諸葛瞻率軍北上迎敵。諸葛亮早年無子，過養了他哥哥諸葛瑾的兒子諸葛喬，直到四十六歲時才生了諸葛瞻，諸葛亮曾寫信給諸葛瑾，嫌諸葛瞻「早成」，恐不為重器。諸葛亮死後，諸葛瞻借父親之便一路做到尚書僕射，總理朝政，根據＜三國志＞記載，當時蜀中百姓感念諸葛亮恩德，凡是政府有何善政，均說是「葛侯」所為，所以諸葛瞻雖然頗有美譽，但是言過其實。這場戰爭成為諸葛瞻最後的試煉場，勝敗關係著國家存亡，當時成都百姓應該都寄望諸葛瞻像他父親一樣，一舉逆轉戰局，但諸葛瞻不到那個水準，在當世一流的將領面前，武侯之子相形見拙。

諸葛瞻率軍自成都北上，到涪城便停住不前，涪城是先前蔣琬所設計的軍事重鎮，也是蜀中水陸交通輻湊之處，諸葛瞻原本的計畫應是利用涪城一帶的軍事建設佈陣固守，以防鄧艾大軍繼續南下，隨軍的尚書郎黃崇則建議諸葛瞻再向北駐守山地險要，避免鄧艾軍進入蜀中平原，諸葛瞻猶豫再三，黃崇聲淚俱下，諸葛瞻卻仍不能接受。結果鄧艾軍挺進平原，擊破蜀軍先頭部隊，諸葛瞻遂退守至綿竹；鄧艾派使節前去說服諸葛瞻投降，誘以琅琊王之爵位，諸葛瞻大怒，將來使處斬，嚴陣以待。鄧艾遂派他的兒子鄧忠與行軍司馬師纂率軍強攻，不利，兩人退還報告說：「賊未可擊。」鄧艾大怒，罵說：「存亡之分，在此一舉，何不可之有？」鄧忠、師纂遂出軍再戰，結果大破蜀軍，斬諸葛瞻與黃崇，諸葛瞻的長子諸葛尚當時也在軍中，聽聞兵敗遂歎說：「我等父子受國家重恩，不早斬黃皓，以致傾敗，活又有何用？」遂匹馬闖入魏軍陣中赴死。

諸葛瞻這一敗，不只敗掉了成都最後一道防線，也使蜀中民心士氣瓦解，＜三國志 譙周傳＞有載，蜀中本以為敵軍不至，不作城守調度，現在鄧艾大軍降臨，「百姓擾擾，皆奔山林，不可禁制」，後防全部瓦解。鄧艾大軍直挺進到雒城，離成都不到十里，劉禪趕緊招群臣商議，但是計無所出，有人提議投奔東吳，有人提議遷都南中七郡，惟光祿大夫譙周力排眾議，認為投奔東吳也是亡國，投降曹魏也是亡國，那不如投降大國，才能保有尊嚴；至於南中為南蠻之地，如今倉促遷都，加上北軍逼迫，南蠻極有可能再行造反。以當下情勢而論，東吳未滅，曹魏要收攬人心，必定得接受蜀漢受降，受降之後也不得不禮遇，若再遲疑，只怕便有大禍將臨。劉禪以譙周之言為然，遂決意投降。

＜滅蜀記＞中寫鄧艾獨自潛入蜀宮見劉禪一節當然是虛構的，北地王劉諶被殺那段則算是移花接木，據漢晉春秋載，劉諶聽說父親決定投降，大怒說：「若理屈力窮，禍敗必及，我等父子君臣便該背城一戰，為社稷而死，如此才能見先帝！」但劉禪並不接受這樣熱血的建言，仍執意出降，投降當日，劉諶哭於劉備宗廟，先殺妻子，然後自殺，＜三國演義＞說他還將自己三個孩子也殺了，顯得更壯烈一點。

劉禪命出降策的譙周、侍中張紹、駙馬都尉鄧良等帶著降書與璽綬，前往雒縣向鄧艾投降，鄧艾大喜，另作一書交給使者攜回，大概就是讚賞劉禪投降為明智之舉。鄧艾之軍遂向南挺進至成都北郊，劉禪率大臣六十餘人，「輿櫬自縛」，親自到鄧艾軍營投降，如小說中所提的，「輿櫬」就是以車載棺材，「自縛」就是自我綁縛，都是指生殺由人之意；鄧艾解開其綁縛，燒掉棺材，延請相見，尚書郎李虎送上蜀漢的士民簿，共計蜀漢有二十八萬戶，九十四萬人，將士十萬二千人，吏四萬人，米四十餘萬斛，金銀各二千斤，錦綺綵絹各二十萬匹。由劉備建立，歷時四十三年的蜀漢政權到此正式滅亡。

鄧艾進入成都後，採取一連串的措施，以安定人心。他嚴禁軍士劫掠，使百姓恢復舊業，穩定社會制序；同時「承制」拜劉禪為驃騎將軍、太子奉車、諸王駙馬都尉，其餘蜀漢官員各依原本官職高低授予曹魏中央的官職，或直接擔任鄧艾征西將軍下的官職(按：鄧艾所擔任的征西將軍為四征將軍之一，位同三公，設有獨立辦公室，其下並有長史、司馬等屬官，也就是所謂的「開府儀同三司」) ；<三國志陳祗傳>並記載鄧艾入成都後曾一度逮捕黃皓，打算誅殺奸邪，黃皓賄賂鄧艾左右親信方才得免。此外，鄧艾又以師纂為益州刺史，牽弘等領蜀中諸郡，名義上完整地接掌了蜀漢領土。

但是另一方面，鄧艾對自己的滅蜀之功顯得十分驕傲自大，他在綿竹築臺以紀念其戰功，又對蜀漢諸士大夫說：「各位幸好是遇到我，故得有今日，若是遇到吳漢之流，各位均已被殺滅了。」吳漢是二百年前東漢初期人物，他消滅立國於巴蜀的成家帝國，屠殺成都；鄧艾又批評姜維說：「姜維也算是一時雄兒，但就是和我相抗，因此而窮。」有識者聽聞皆笑之。該年十二月，洛陽方面降詔，封鄧艾為太尉，增邑兩萬戶，他的兩個兒子都封亭侯，以犒賞其滅蜀之功。鄧艾志得意滿，進一步向司馬昭建議，留兩萬隴右兵與兩萬蜀軍於蜀中，煮鹽冶鐵，製造船隻，以為征吳做準備，同時建議應封劉禪為扶風王，先不送往洛陽，而是居於扶風的董卓塢，如此恩威並施，東吳必定望風歸降。

客觀言之，鄧艾所說的話皆是實話，其舉措與建議也沒有不妥之處，但他承制封劉禪與蜀漢諸臣，已有擅權之嫌，現在又提議留兵蜀中、封劉禪為王，更是碰著司馬昭的禁忌，司馬昭恐怕會想：「你主子我都還沒當王，還要封那個阿斗當王？你眼中有沒有我這主子？」不過司馬昭並沒有馬上翻臉，他要監軍衛瓘傳話給鄧艾，要他「事當須報，不宜輒行」，這八個字已帶有相當的恐嚇意味，但偏偏鄧艾不吃這套，他引春秋「大夫出疆，有可以安社稷、利國家，專之可也」這段話頂了回去，這是專制者最痛恨的一段話，也註定了鄧艾不幸的下場。

回過頭來看看姜維，姜維大軍駐守於劍閣，得到諸葛瞻兵敗身死的消息，大為震驚，當時關於成都的情報雜沓，有說劉禪要固守成都，有說要奔逃東吳，有說要南撤至建寧，姜維等軍心混亂，遂引軍南撤以確認情況，直到郪縣時，太僕蔣顯帶著劉禪的敕命前來，要軍隊投降，姜維無奈，只得前往涪城向鍾會投降，據＜三國志＞記載，投降時蜀軍「將士咸怒，拔刀砍石」。

鍾會大軍原本鎮兵於劍閣外，見姜維向南撤退，遂一路挺進到涪城，並命胡烈、龐會、田續(按：這是依＜三國志＞記載，田續本來應在鄧艾軍中，不排除鄧艾嫌其怯懦，所以不讓他進軍成都，只將他留在涪城)等追擊姜維，依鍾會事後自己的上書，魏軍兵分多路，由「司馬夏侯咸、護軍胡烈等，經從劍閣，出新都、大渡截其前，參軍爰彤、將軍句安等躡其後，參軍皇甫闓、將軍王買等從涪南出衝其腹，臣據涪縣為東西勢援」，不過鍾會這樣大張旗鼓並沒有什麼意義，胡烈很快就接到姜維所送來的符節印信，引姜維大軍至涪城投降。同年十二月，洛陽方面下詔，封鍾會為司徒，進封縣侯，增邑萬戶，另封其二子為亭侯(按：之後會提到，鍾會並無妻子，這邊受封的應該是他所收養其兄鍾毓的兒子)。

至此，蜀漢無論是中央政府或是軍隊均已稱降，滅蜀之役似已告一段落，但鍾會的野心與姜維的復國大計方才開始，這使得蜀中陷入一場詭譎多變的權力風暴中。