魏景元四年（公元263）四月，曹魏實際掌權者司馬昭力排眾議，出軍大舉伐蜀，以大將軍鐘會統十萬大軍分別從斜谷、子午谷南進，直搗漢中；征西將軍鄧艾率三萬兵馬自狄道攻沓中，以牽制蜀漢大將軍姜維所率的五萬精兵；雍州刺史諸葛緒率軍三萬，自祁山攻陰平、橋頭，以切斷姜維退路。
魏軍突然大舉來攻，耽于享樂的蜀后主劉禪得知后慌了手腳，急忙派張翼、廖化、董厥等率軍分別馳援戍守北境的姜維以及協防漢中門戶陽關口。
援軍開拔后行動遲緩，尤其是進援陽關口的張翼、董闋更是走走停停，抵達陰平后竟然停滯不前，耽擱了一個多月的時間。而鐘會所統的曹魏伐蜀中路大軍繞過漢、樂二城，已抵達漢中外圍，旋即令胡軍胡烈率部猛攻陽關口，扼守陽關口的蜀軍守將是傅僉、蔣舒，見魏軍攻勢兇猛，蔣舒意志崩潰，首先出關投降魏軍，傅僉抵死不降，孤軍迎戰，陽關口被攻破時戰死。陽關口失陷后，失去屏障的漢中很快被魏軍攻占。
鄧艾率軍抵達沓中后立即分三路進攻姜維軍。姜維聽說漢中已失，無心戀戰，率軍撤走。彼時諸葛緒率軍屯駐橋頭，切斷了姜維歸路，姜維迂回入北道，從諸葛緒軍背后發起進攻，諸葛緒膽怯畏戰，率部主動后退30里，降為重新奪回橋頭，順利率軍南撤，同緩緩北上的張翼、廖化、董厥援軍會合后，共同把守地勢險絕的劍閣關。
鐘會密告諸葛緒畏縮不前、貽誤戰機，司馬昭令將其逮捕押送回洛京治罪，所部3萬將士由鐘會節制。
263年10月，鐘會統大軍自漢中開至劍閣，被姜維大軍所阻，屢攻不克，后勤保障跟不上，糧食即將耗盡，十萬大軍困在狹長逼仄的谷道中進退失據，一籌莫展。鄧艾趕到后，建議另辟蹊徑，出奇兵穿越陰平險道經江油關直搗雒城（今四川廣漢），然后出敵不意直撲成都。鐘會先不同意，后又因別無良策而準許他冒險一試。
鄧艾在軍中遴選年輕精壯、勇敢敏捷的將士萬余人（西晉史家袁準所估） ，帶領他們穿越700里陰平險道，陰平道險峻異常，自古寥無人煙，根本沒有現成的道路，很多地方需要逢山開路，遇水架橋。山高溝深，跋涉艱難，最險要之處要“攀木緣崖”才能過去，鄧艾父子身先士卒，以毛氈裹住身軀，旋轉而下，緩緩向前推進。就這樣，這支輕裝疾進的魏軍突擊隊，竟然奇跡般地穿越700里無人陰平道，突然來到江油關下。
蜀軍江油守將馬邈見魏軍猶如神兵天降，突然出現在關前，還以為魏軍主力已經大舉開至，亂了方寸，遂開關向鄧艾投降。其實，當時鄧艾雖然涉險出奇，偷渡陰平險道殺至江油關下，蜀漢除丟掉漢中外，其實并未遭受太大損失，姜維在劍閣關拖住了鐘會的十余萬滅蜀主力大軍，孤軍深入的冒險家鄧艾兵力有限，西晉史家袁準估計撐死也就一萬人左右，應該是可信的。《三國志》雖未明確記載鄧艾所率奇兵的人數，但卻有下述記載：
“（景元）四年秋，（魏元帝曹奐，太師司馬昭）乃下詔使鄧艾、諸葛緒各統諸軍三萬余人......”。
由此可見，當時征西將軍鄧艾麾下所統之兵總共不過三萬左右。穿越陰平道時，鄧艾為了涉險出奇，在軍中挑選壯士 ，把軍中人員進行了大幅精減，隨其入蜀的精銳突擊隊兵力在一萬人左右大體是真實的。這一萬精兵為了順利通過陰平道，只能丟棄馬匹和笨重的攻城器械，否則無法翻山越嶺、穿越溝谷，因此這支敢死隊雖憑借頑強意志成功穿越陰平險道，但他們的戰斗力是大打折扣的。
在冷兵器時代，防守方若有城垣為依托，兵力少于進攻方也是可以的。而攻方若缺乏攻城器械，又無內應，要想攻破城池或險關，則至少要有多于守軍數倍的兵力，否則想都別想。鄧艾僥幸穿越陰平道，但戰馬一定帶不過來 ，長于騎戰的魏軍與善于山地戰的蜀軍比也就不再占據優勢，如果指揮得當，不但江油關能守住，接下來的雒城、綿竹、成都也都能守住，甚至極有可能甕中捉鱉，將孤軍深入、疲憊不堪的鄧艾孤軍一鼓聚殲都是大概率之事。
綿竹（今四川綿陽市）是拱衛成都的最后一座門戶，鄧艾率奇兵進攻江油時，守將馬邈不戰而降，鄧艾未做停留，而是率部直撲涪縣。劉禪得知后，派諸葛亮的兒子諸葛瞻（時任衛將軍、平尚書事）和黃權（已降曹魏，妻兒留蜀）之子黃崇（任尚書郎）兩位“勛臣子（官二代）”率軍馳援。《三國志》記載：
“瞻督諸軍至涪停住，前鋒破，退還，住綿竹”。
諸葛瞻是諸葛亮的獨苗（諸葛喬是抱養的，是哥哥諸葛瑾之子），和老爹一樣為官清正，忠于蜀漢。但或許因為生活環境不同， 缺乏歷練，他沒能繼承諸葛亮的軍事才能，甚至是個“不知兵”的軍事外行。他率援軍趕到涪縣后，因為前鋒被鄧艾挫敗，于是率大軍退守綿竹。 《三國志》記載：
“（黃）權留蜀子（黃）崇，為尚書郎，隨衛將軍諸葛瞻拒鄧艾。至涪縣，（諸葛）瞻盤桓未進，（黃）崇屢勸瞻宜速行據險，無令敵得入平地。瞻猶與未納，崇至于流涕。會艾長驅而前，瞻卻戰至綿竹，崇帥厲軍士，期于必死，臨陳（陣）見殺”。
叛將黃權留在西蜀的兒子黃崇，當時任尚書郎，隨諸葛瞻前去抵御鄧艾。到涪縣后，諸葛瞻猶豫不決，不敢前行，黃崇多次勸諸葛瞻迅速前進，搶在敵人前面占據險要，阻止敵人進入平原，諸葛瞻卻未采納，黃崇急得痛哭流涕。等鄧艾孤軍長驅直入，諸葛瞻卻退至綿竹。黃崇抱著必死決心，督率將士拼死搏殺，最后英勇戰死于陣前。
諸葛瞻猶豫不進，沒有及時搶占制高點等有利地形，死守涪城，前鋒被擊潰后他不做調整，又輕易退守綿竹。因鄧艾沒有退路，只能拼命前突，速度奇快，導致涪城、綿竹很快被他攻克，綿竹一失，身后便是一馬平川的大平原，成都失去屏障，又無險可守，猶如門戶洞開。
史載，綿竹之戰進行的異常慘烈 ，諸葛瞻拒絕了鄧艾高官厚祿的誘降，率軍英勇抵抗，為了防止軍士怯戰逃跑，諸葛瞻下令挖坑埋住每位將士的雙腿，雖然顯示了必死的決心，但也影響了軍隊的發揮，在隨后展開的激戰中，鄧艾軍沒有退路，只能奮力沖殺，大破蜀漢御林軍，諸葛瞻、黃崇、張遵（張飛孫）臨陣被殺，諸葛瞻侄子諸葛尚激憤不已，策馬沖陣死于亂軍中。 綿竹之役，數萬（因史料記載有出入，具體人數不詳，有七萬、四萬、三萬之說）成都御林軍（ 蜀都衛戍部隊）全軍覆沒，消息傳回成都，蜀漢朝野震恐不已，上下一片混亂。
因敵情不明，蜀漢君臣甚至誤判魏軍主力已經徹底摧毀蜀軍防線。當時雖然鄧艾孤軍已經進入成都平原，但蜀軍主力仍然完好無損，姜維的5萬余精銳雖遠在劍閣，但大可派張翼、廖化等以分兵來救，另外鎮守永安的羅憲和鎮守南中的霍弋正欲整軍來援，成都只要堅守一段時間，援軍就會源源開至，一舉殲滅孤軍冒進的鄧艾殘軍應不是啥難事。
但由于前線情況不明，劉禪方寸大亂，加上諸葛亮、姜維窮兵黷武，常年戰事不息，蜀漢民窮財盡，民心已失 ，蜀漢內部并不團結，荊州派、中州派、西蜀本土派貌合神離，內訌不止，大敵當前竟無人愿與蜀漢共存亡，此說有史為證：
“蜀本謂敵不便至，不作城守調度，及聞艾已入陰平，百姓擾擾，皆迸山野，不可禁止《三國志》 ”。
蜀國以為地勢險要，敵人很難攻進來，便沒有認真做必要的加固城防、調兵據守等準備，等聽到鄧艾已經進入陰平，百姓紛紛出城藏匿到山里去了，官府無力禁止。
由此可見，蜀漢常年征戰，苛稅沉重，又實行嚴刑峻法，早已失去了民心，百姓已經不愿為國出力、效命了。
劉禪本來就資質平庸，無謀無勇，聽說鄧艾兵臨城下，早已六神無主，急忙召集群臣商議對策，有主張東下投奔盟友孫吳的，有主張南逃南中（今云南及緬北）的，光祿卿大夫譙周是個投降派，他對劉禪分析利害，力勸獻成都降魏，劉禪采納譙周意見，派侍中張紹捧著蜀漢璽綬（皇帝大印）出城向鄧艾請降，又派人敕令姜維向鐘會繳械投降。
當時姜維得知諸葛瞻敗死綿竹的消息后，不知成都虛實，遂引軍撤離劍閣，進入巴郡（四川巴縣），鐘會率大軍尾追而至，到涪城后姜維接到了劉禪敕令，便率廖化、張翼、董厥一起至東道一起向鐘會投降。 蜀軍官兵接到投降命令后，憤懣不已，都拔刀砍石，表示不滿與憤怒。
公元263年， 立國42年的蜀漢（亦稱季漢） 至此名實俱亡。
