公元263年八月，魏军兵分三路伐蜀：征西将军邓艾率兵3万余人，由狄道进军，以牵制汉大将军姜维驻守沓中的主力；雍州刺史诸葛绪率3万余人，进攻武都，以切断姜维退路；钟会率主力12万人，欲乘虚取汉中，然后直趋成都。

其实早在年初，远在沓中屯田避祸的姜维早就看破了司马昭的声东击西之计，并且对钟会屯兵长安的举动有所探知。景耀六年（263年）元月，姜维就上表奏后主说：“闻钟会治兵关中，欲规进取。宜并遣张翼、廖化诣督堵军分护阳安关口、阴平桥头，以防未然”。

在这紧要关头，后主刘禅不听人言却信鬼神。他令宦官黄皓请来巫者预言，认为敌人不会到来。于是将姜维的表章压下，不予理睬，连朝中重臣都不知道有此事。

直到魏将钟会将要进入骆谷，邓艾将要进入沓中时，后主这才派右车骑将军廖化率军去沓中援助姜维，派左车骑将军张翼、辅国大将军董厥等率兵去阳安关中。

廖化援军还未到达阴平，魏将天水太守王颀，陇西太守牵弘等人已经开始攻击姜维的前部，而金城太守杨欣也已经挺兵进击甘松。

姜维在沓中见邓艾的军队攻来，又听说钟会进军汉中，阴平桥头又没有援军，遂立刻帅本部三万兵东撤，退往阴平。魏将杨欣等人追击，直到疆川口，双方大战，姜维败退。

但邓艾军却也牵制姜维不住。姜维退至阴平桥头，被占据桥头的诸葛绪所阻。姜维于是从孔函谷佯作向北绕道而东，作出欲迂回攻击诸葛绪后部的样子。诱使诸葛绪离开桥头三十里向北堵击。姜维乘机迅速通过桥头，与廖化等合兵。

诸葛绪赶去阻截，差了一天，没有赶上。此次魏军东堵西追，想在西北方向战场歼灭或是缠住姜维。最终邓艾的西方三路出击却都扑了个空。一步之差，先发制人不成，反被姜维抢了先机。由于是兵分三路，之后即使追上姜维，也不是全军齐上了，故此仅和蜀军一战，便无力穷追猛打了。由于这样，诸葛绪虽然成功占领阴平桥头，却因为姜维成功摆脱了后面的追兵，得以大摇大摆的入北道三十里，迫得诸葛绪不得不引军急退。

这边姜维虽然摆脱了邓艾的纠缠，但钟会的十二万大军已经从斜谷、骆谷、子午谷三路并进，直入汉中。汉中要塞阳安关口因苦候援兵不至，主将傅佥战死，副将蒋舒献关投降。

阳安关口既克，钟会遂引兵长驱南下，汉中大部失落，仅余黄金、乐城、汉城三地要隘。姜维想要去援救阳平关，却听说阳安关口已经失陷。此时张翼、董厥的军队正好也才到达汉寿。姜维、廖化于是舍弃阴平退回，和张翼等会合。此时汇合后的大军约有五万余人，于是姜维退守剑阁，据险抵御正面钟会的十二万魏军。

十月，邓艾趁姜维被钟会牵制在剑阁，率一万多魏军精锐，自阴平沿景谷道东向南转进。南出剑阁两百多里，攀登小道，凿山开路，最终越过7百余里无人烟的险域。虽然已经是“粮运将匮，频於危殆”，但终于抵达江油。

江油关口雄据石门，滨临涪水。一面大江，三面悬崖，是和剑阁齐名的天险雄关。这时的邓艾本来已经是到了山穷水尽的地步了，只要江油守将能够凭借天险守上个十天八天的，邓艾的魏军将会不战自溃。但江油守将马邈却不战而降，献出险关，让邓艾有了第一个立足据点和喘息之机。

邓艾自阴平进入景谷旁道后，成都方面已经知道这个消息了。后主令行都护卫将军诸葛瞻督率诸军拒敌，邓艾的奇袭战略至此可称破产。

可是诸葛瞻的大军到达涪城之后却止步不前。尚书郎黄崇劝告诸葛瞻速速前行，占据险要，不要让魏军进入平地，但诸葛瞻却不采纳其言。黄崇屡次进言，乃至痛苦流涕，诸葛瞻始终不为所动，依旧在驻在涪城不前。邓艾击破诸葛瞻的前锋，诸葛瞻一闻前锋被破，就引兵自涪关后撤一百多里，退守绵竹。又把涪关险城当大礼送给了邓艾。

进屯绵竹后，诸葛瞻才意识到自己在战略上已经铸成大错，长叹：“吾内不除黄皓，外不制姜维，进不守江油，吾有三罪，何面而反？”最后不得不在平原之地和魏军进行野战。

留守在成都大后方的兵将承平既久，武备不修，战力自然极为低下。据险而守尚可一战，在平坦旷野和魏军铁骑进行野战却不是对手。是役蜀军伏尸数万，诸葛瞻和黄崇、尚书张遵（张飞之孙），羽林右部督李球均战死沙场。之后怀帝刘禅听从谯周主降的建议，不加抵抗投降了魏国。

姜维等坚守剑阁，惊悉绵竹失守，接着混乱的消息接踵而至。有的说后主想固守成都，有的说后主要向东投奔盟国东吴，有的说后主要向南进入建宁。姜维恐腹背受敌，遂引军退至巴西境。行至郪县时，后主诏书传来，命令全军投降。姜维接诏，“将士咸怒，拔刀斫石”。但事已至此，只好奉诏到涪城向钟会投降。蜀汉至此遂告灭亡。