Mùa thu năm 263, Tư Mã Chiêu ở nước Ngụy phái Đặng Ngải cùng với Chung Hội dẫn đại quân đánh Thục.

Khương Duy ở Đạp Trung được tin, bèn viết biểu về triều, đề nghị Lưu Thiện điều động Trương Dực, Liêu Hóa bảo vệ Dương An và Âm Bình. Nhưng Lưu Thiện tin theo Hoàng Hạo, không nghe theo những tờ thư của Khương Duy, nên quân Thục không được điều động đi phòng thủ. Mãi đến khi Đặng Ngải sắp kéo đến Đạp Trung, Chung Hội sắp tiến vào Lạc Cốc, triều đình Thục Hán mới cho Trương Dực, Đổng Quyết dẫn quân tới Dương An lập trại tiếp ứng.

Khương Duy dẫn quân ra chống cự, bị dồn vào Khổng U Cốc tuy nhiên sau đó trốn thoát, ẫn quân đuổi đánh cánh quân của Khương Duy. Cùng lúc đó cánh quân ba vạn người khác do Gia Cát Tự chỉ huy cũng chiếm được vùng Vũ Đô, tiến gần đến Âm Bình, cắt đường rút lui của Khương Duy và dồn ông ta Khổng U Cốc[27], tuy nhiên sau đó Khương Duy trốn thoát[28] rồi tiếp tục giao tranh với Chung Hội.

Trong khi đó Chung Hội tấn công Hán Trung và Lạc Thành. Tướng giữ ải Dương Quan là Tưởng Thư đầu hàng, phó tướng Phó Thiêm tử trận. Chung Hôi tiến vào Quan Khẩu và cầm cự với Khương Duy trong một thời gian.

Về cánh quân của Đặng Ngải, đến tháng 10 năm 263, Đặng Ngải cho tiến quân theo đường núi Âm Bình, vượt qua Cảnh Cốc, đánh nhau với tướng Thục là Gia Cát Chiêm (con trai của Gia Cát Lượng) và con là Gia Cát Thượng ở Miên Trúc. Ngải đem quân đi lẻn về phía Âm Bình Sơn, một vùng núi non hiểm trở, nơi mà quân Thục không phòng bị. Quân Ngụy ra khỏi 800 dặm đường núi hoang vắng, xuống đồng bằng phá thành Miên Trúc. Đặng Trung và Tư Mã Sư Toản đưa hai cánh quân tả hữu ra giao chiến với Gia Cát Chiêm, gặp bất lợi định quay về. Đặng Ngải không chịu và phái trở lại tham chiến. Lần này quân Ngụy giết chết cha con Gia Cát Chiêm vào thẳng Thành Đô. Tình hình vô cùng nguy cấp.

Tại Thành Đô, Lưu Thiện nghe theo lời của Tiều Chu và Đặng Lượng, muốn ra hàng quân Ngụy. Bắc Địa vương Lưu Kham cầu xin tiếp tục giao chiến nhưng Lưu Thiện không chịu. Kham tuyệt vọng, giết chết cả gia quyến rồi tự sát.[29].

Lưu Thiện Trương Thiệu, Tiều Chu và Đặng Lương mang thư đến quân doanh Đặng Ngải xin hàng. Mấy hôm sau, quân Đặng Ngải tiến vào Thành Đô, Lưu Thiện ra thành đầu hàng. Nước Thục diệt vong.[30]