此时的涪陵城头，刘瑶与张遵唯恐魏军趁着夜色发起进攻，没有卸甲，就靠在城头稍作休整以便恢复体力，城头上一名奉命执守的汉军士卒站着正在闭着眼打盹，突然惊醒了一下，似乎做了噩梦，睁眼看见城外的魏军正在集结，这个士卒顿时吓得一个踉跄，连忙去禀报刘瑶。
刘这个时候还睡的正死，被士卒喊起说城外魏军正在集结，刘瑶困意全无，急忙叫起张遵，召集全军备战，魏军似乎要趁着夜色攻城。
城头上的汉军士卒紧绷着神经等了半个时辰，没有等来魏军的进攻，却在城头看到城外的魏国大军拔营，大批士卒整军南去，倏而不见踪影。
张遵这时候目瞪口呆，疑惑的向刘瑶问道：“魏军这是要退兵了？”
“完了，魏军必定是找到其他小道，邓艾最善出其不意，听蜀中人云阴平最为险地，邓艾大军能过阴平，这小小的涪城关山崖又如何挡的住他？”刘瑶大惊失色，却又无可奈何，如果邓艾顺利拿下成都，他这两天在涪城关的坚守也便失去了意义，到时候还是免不了兵败。
经过魏军两次攻城，涪城关守军只剩下了两千之众，自保守城都非常吃力，这个时候又怎么能有兵力主动出击阻止魏军改道，而且魏军还留下了一支大军继续在城下监视。
张遵现在也没有了主意，只能眼睁睁的看着魏国大军拔营，此时的蜀汉军队无法全身而退，城下魏军斥候严密紧盯着城头，涪城关上的蜀汉军队一有异动必逃不过魏军斥候的眼睛，魏军趁汉军撤退时掩杀，撤军便成为败军甚至全军覆没。
涪城关南处的底崖前，魏军几名身材轻盈的士卒腰间悬带六七把剑，剑尾都绑着藤蔓，只见魏兵将拔出一把绑着藤蔓的剑插入头顶上方的岩土中，借着藤蔓向上攀爬一段距离，再将另一把绑着藤蔓都剑插入上方岩土，以此借力攀崖，很快便有数名士卒攀上崖顶，在崖上固定藤蔓，另一头抛下崖底，邓艾率魏军徐徐攀崖，不到三个时辰两万多大军皆翻过涪关山脉。
此时天色渐渐已经明亮，考虑到师纂一个文士攀崖而过已经体力不支，虽然时间紧迫，战机稍纵即逝，邓艾还是命令全军就地休整一下，稍稍恢复体力后，便全速前进直接杀奔成都的方向。
当邓艾率领的魏军突然出现在绵竹蜀汉军营之外的时候，蜀汉军队没有做好任何准备，都惊慌不已，邓艾当机立断没有任何犹豫，亲自带着两万五千大军趁势发起进攻，诸葛瞻只得领军仓促迎敌。
这可能是魏军灭蜀的最后一战，邓艾身先士卒，提着一把长刀拍马冲向蜀汉军大营，虽然这时候的邓艾已经过了不惑之年，身心体力有些跟不上，却仍然是骁勇无比，诸葛瞻已经退无可退，看邓艾已经亲自杀来，也提枪拍马与邓艾交战，可怜诸葛瞻虽有忠良之志，却文不成，武未就，仅仅与邓艾交战几个回合，便被邓艾当场斩于马下。
邓艾一刀砍下诸葛瞻的头颅，用刀挑了起来，对着正在交战中的蜀汉军队，高呼道：
“诸葛瞻已死！”
顿时东拼西凑的近两万蜀汉军四散败逃，魏军疯狂的追着砍杀，有些汉军逃脱不及，丢下兵器向魏军投降，却也被当场斩杀，已经是最后一战，每个人头都是军功，况且邓艾大军孤军深入，兵力本来就不是很多，接收降卒容易引起变故。
战场状况从一场交战逐渐演变成为了屠杀，魏军对汉军败兵紧追不舍，诸葛瞻的儿子诸葛尚在汉军兵败后，率领着百余残军向成都逃窜，邓艾见诸葛尚逃走，亲自带着军队追杀，最后诸葛尚眼看逃脱不得，悲愤的对左右汉军残兵说道：
“我父子二人做汉官食汉禄多年，内不能攘除奸凶，外不能抵御敌辱，如今造成这样的兵败，又有什么面目回去见陛下呢，今天我欲死战以报答陛下的恩情，汝等可愿相随？”
众汉军败兵为之鼓舞，回头冲杀魏军追兵，诸葛尚执枪拍马杀入魏军阵中，死战不退，终于还是双拳难敌四手。
但是这支汉军败兵无一人投降尽皆战死，诸葛尚身中数箭，仍倚枪屹立不倒，邓艾见此大为感动，叹息道：“诸葛武侯真世代忠良啊！”遂命人厚葬诸葛瞻诸葛尚父子。
次日，两万魏军兵临成都城，朝野震动，城中一片哀嚎之声，成都已无兵可守，如同一个已经毫无反抗之力的小娘，可以被魏军肆意凌辱，这时候邓艾命主薄师纂出使成都去劝降蜀主刘禅。
朝堂之上，师纂胜券在握，丝毫不给蜀汉群臣和刘禅留情面，当场恐吓道：
“我大魏天兵一路势如破竹，如今蜀中各郡皆弃暗投明，汝等顺应天命早日归附，仍可封侯拜将官居原职，负隅顽抗只会徒增杀戮！”说罢便挥袖而去。
蜀汉朝中一片争吵，是战还是和争执不下，以散骑常侍谯周为首的益州官员跪于朝堂劝谏刘禅道：“陛下！大汉势微，天命难为，多年北伐已劳民伤财，蜀中百姓苦不堪言，陛下不可再妄动刀兵，当以百姓为念啊！”
主张投降者多为益州本地士族官员，国亡族不亡，转身投魏不过换个主子罢了，无论是做魏国官员还是做汉室官员，益州总是要靠他们本地士族治理的。
由于百官相逼，刘禅性格羸弱，自己也知道大势已去，只得屈服众人，叹道：“也罢！也罢！朕也累了。”命黄皓取出玉玺，自傅其身抬棺出城，向邓艾献降。
北地王刘諶听闻刘禅带百官出城欲降，跪在城门阻挡刘禅去路，大哭道：“昭烈帝创业如此艰难，大业岂能拱手让出，成都仍可征壮丁数千，可堪一战，撑到援兵到来，父皇三思啊！”
刘禅大怒，指责曰：“汝欲满城流血乎？”遂令左右架开刘諶，出城献降，刘諶肝胆俱裂，愤而回府。