後主劉禪在成都聽到鄧艾攻取了綿竹，諸葛瞻父子已經戰死，大驚失色，急忙召集文武百官商議對策。近臣奏報說：“城外的百姓扶老攜幼，哭聲震天，都在逃命。”後主驚惶無措。忽然有哨兵來報，說魏兵已經逼近城下。多位官員商議說：“我們兵力微弱，將領稀少，難以迎敵，不如早點放棄成都，逃奔南中七郡。那裡地勢險峻，可以自守，再借助蠻兵的力量，日後再來收復也不遲。”光祿大夫譙周卻說：“不可。南蠻是反覆無常的人，平時我們沒有給他們什麼恩惠，現在如果投奔他們，必然會遭遇大禍。”又有多位官員上奏說：“蜀國和吳國已經結盟，現在事態緊急，可以投奔吳國。”譙周又勸諫說：“自古以來，沒有寄居他國而做天子的。我預料魏國能吞併吳國，但吳國不能吞併魏國。如果向吳國稱臣，這是一次恥辱；如果吳國被魏國吞併，陛下再向魏國稱臣，就是兩次恥辱了。不如不投奔吳國而投降魏國。魏國必然會分封土地給陛下，這樣上能自守宗廟，下能保全黎民百姓。請陛下三思。”後主猶豫不決，退入宮中。
第二天，眾人議論紛紛。譙周見事態緊急，再次上疏爭辯。後主聽從了譙周的建議，正要出城投降，忽然屏風後轉出一個人來，大聲罵譙周說：“偷生腐儒，怎麼可以妄議國家大事！自古以來哪有投降的天子呢！”後主一看，原來是自已的第五子北地王劉諶。後主共有七個兒子：長子劉璿、次子劉瑤、三子劉琮、四子劉瓚、五子即北地王劉諶、六子劉恂、七子劉璩。這七個兒子中，只有劉諶自幼聰明過人、英勇敏銳，其餘的都懦弱無能。後主對劉諶說：“現在大臣們都議論應當投降，你卻只憑血氣之勇，想要讓滿城流血嗎？”劉諶回答說：“昔日先帝在世時，譙周未曾干預國政，現在卻妄議大事，胡說八道，非常不合理。我確信成都的兵力還有數萬之眾，姜維的全軍也都在劍閣，如果他們知道魏兵進犯京城，必然會來救援，我們內外夾擊，定能大獲全勝。怎麼能聽信腐儒的話，輕易放棄先帝創下的基業呢？”後主大聲呵斥他說：“你小孩子家懂什麼天時！”劉諶磕頭哭道：“如果形勢窘迫、力量耗盡、災禍臨頭，我們就應該父子君臣一起背城一戰，同死於社稷，這樣去見先帝也好啊！怎麼能投降呢！”但後主還是不聽他的。劉諶放聲大哭說：“先帝創立基業非常不容易，現在一旦放棄它，我寧願死也不受辱！”後主命令近臣把他推出宮門之外。
於是後主就命令譙周寫下降書派遣私署侍中張紹、駙馬都尉鄧良同譙周一起帶著玉璽去雒城請降。當時鄧艾每天都派數百名鐵騎來成都偵察情況。當他們看到降旗立起來時都非常高興。不一會兒張紹等人就到了鄧艾的營地並被迎接入內。三人跪拜在階下呈上了降書和玉璽。鄧艾拆開降書看後非常高興接受了玉璽並厚待張紹、譙周、鄧良等人。鄧艾寫了回信交給三人帶回成都以安定人心。三人拜別鄧艾後直接返回成都入宮拜見後主呈上了回信詳細講述了鄧艾對他們的善待。後主拆開回信看後也非常高興立刻派遣太僕蔣顯帶著敕令去命令姜維早點投降又派遣尚書郎李虎送去文簿給鄧艾：共有二十八萬戶人口九十四萬人帶甲將士十萬二千人官吏四萬人倉糧四十多萬斛金銀各二千斤錦綺彩絹各二十萬匹。其餘物品在庫裡來不及詳細統計。選擇十二月初一日君臣出城投降。
北地王劉諶聽到這個訊息後怒氣沖天帶著劍衝入宮中。他的妻子崔夫人問他：“大王今天面色異常是為什麼？”劉諶說：“魏兵已經逼近了父皇已經接受了投降的條款明天君臣就要出城投降國家從此就要滅亡了。我想要先死以便在地下去見先帝不願意向別人屈膝投降！”崔夫人說：“賢人啊！賢人啊！你死得其所！我請求先死大王你再死不遲。”劉諶問：“你為什麼要死呢？”崔夫人說：“你死是因為你是父親的兒子我死是因為我是你的妻子我們的道義是一樣的。丈夫死了妻子也跟著死這是天經地義的事情何必多問呢！”說完她就一頭撞在柱子上自殺了。
北地王劉諶自殺了他的三個兒子，並割下妻子的頭，提到昭烈廟中，伏地痛哭道：“我羞於見到父輩的基業被他人奪去，所以先殺了妻子，以斷絕掛念，然後用我的生命來報答祖先！如果祖先在天之靈有知，應該明白孫兒的心意！”他大哭一場，眼中流血，最後自刎而死。蜀國人聽到這個訊息，無不感到哀痛。後人有詩讚美他：在君臣都甘願屈膝投降的時候，只有他獨自悲傷。西川的事業雖然已去，但北地王的英勇令人稱歎！他捐身報答先祖，搔首對天哭泣。他的凜凜英姿如在眼前，誰說漢朝已經滅亡？
後主劉禪聽說北地王自刎的訊息後，派人將他安葬。次日，魏兵大舉進攻。後主率領太子、諸王以及群臣六十餘人，反綁雙手，抬著棺材，走出北門十里外投降。鄧艾扶起後主，親自解開他的綁繩，焚燒了棺材，並與他一同乘車入城。後人有詩感嘆說：魏兵數萬入川，後主偷生失去了自我裁決的勇氣。黃皓最終存心欺國，姜維白白浪費了濟世的才能。全忠的義士心志多麼剛烈，守節的王孫志向多麼可悲。昭烈帝創立基業多麼不易，一朝功業卻頓時化為灰燼。
於是成都的居民都準備香花迎接鄧艾。鄧艾拜後主為驃騎將軍，其餘文武官員也根據各自的地位拜授官職。他請後主回宮，出榜安民，交割倉庫。又命令太常張峻、益州別駕張紹去招安各郡的軍民。同時派人去勸說姜維歸降。鄧艾還一面派人赴洛陽報捷。他聽說黃皓奸詐險惡，想要斬首他，但黃皓用金銀財寶賄賂鄧艾身邊的人，因此得以免死。從此以後，蜀漢滅亡。
後人因為蜀漢的滅亡而追思諸葛亮有詩道：魚鳥仍然疑慮害怕諸葛亮的簡書（指兵法、策略等文書），風雲長期在保護他的儲胥（指軍營）。只可惜上將姜維空有神來之筆（指智謀、策略等），最終還是看到後主劉禪乘坐傳車投降。管仲、樂毅如果有才真的不愧對天地和主公；關羽、張飛如果無命又能怎麼辦呢！將來經過錦裡的武侯祠，《梁父吟》吟成之後怨恨無窮啊！
再說太僕蔣顯來到劍閣，進見姜維傳達後主的敕命講述歸降的事情。姜維大驚失色，帳下的眾將聽到這個訊息一齊怨恨咬牙怒目鬚髮倒豎拔刀砍石大喊道：“我們等死戰到底為何要先投降呢！”號哭之聲傳遍了數十里。姜維看到人心思念漢朝於是用好言安撫他們說：“眾位將軍不要擔心。我有一個計策可以恢復漢室。”眾人都想知道他的計策。姜維就與諸將附耳低語說出了他的計策。他立即在劍閣關遍豎降旗先派人報告給鍾會說他要引張翼、廖化、董厥等來投降。鍾會非常高興令人迎接姜維進入大帳問他：“伯約你為什麼來得這麼晚呢？”姜維神色嚴肅地流著淚說：“國家的全軍都在我這裡今日到此已經算是很快了。”鍾會對他非常看重走下座位向他行禮待他為上賓。姜維對鍾會說：“聽說將軍自從淮南以來算無遺策司馬氏的興盛都是將軍的功勞我因此甘心俯首稱臣。像鄧艾那樣的人我應當與他決一死戰怎麼可能投降他呢？”鍾會於是就折箭為誓與姜維結為兄弟情義非常深厚仍然讓他照舊領兵。姜維暗中高興於是就派蔣顯回成都去了。
鄧艾任命師纂為益州刺史，牽弘、王頎等各領州郡，又在綿竹築臺來表彰戰功，大會蜀中諸官飲宴。鄧艾酒至半酣，指著眾官員說：“你們有幸遇到我，所以才有今天。如果遇上其他將領，必定都被消滅了。”多位官員起身拜謝。忽然蔣顯來到，說姜維已經向鍾會投降了。鄧艾因此痛恨鍾會，於是修書一封，派人送往洛陽，呈給晉公司馬昭。
司馬昭接到書信後觀看，信中說：
“臣鄧艾認為，用兵有先聲奪人而後採取實際行動的，現在藉著平定蜀國的聲威乘勢攻打吳國，這是席捲天下的時機。然而大規模舉動之後，將士疲勞，不可立即使用。應該留下隴右兵二萬、蜀兵二萬，煮鹽鍊鐵，同時造船，預備順流而下的計劃。然後派使者告知利害，吳國可以不戰而平定。現在應該厚待劉禪，使他去招降孫休。如果便把劉禪送到京城，吳國人必定生疑，那麼對於歸附之心就不利了。暫且讓劉禪留在蜀地，等到明年冬天再送到京城。現在就可以封劉禪為扶風王，賜給資財，供他享用，封他的兒子為公侯，來顯示歸命的榮寵。這樣吳國人就會畏懼威嚴，感懷恩德，望風而從了。”
司馬昭看完後，深疑鄧艾有自專之心，於是先發出手書給衛瓘，隨後降下詔書封鄧艾說：
“徵西將軍鄧艾：你耀武揚威，深入敵境，使得僭號稱帝的君主，繫頸歸降；兵不逾時，戰不終日，如雲卷席，蕩定巴、蜀。即使白起攻破強大的楚國，韓信戰勝強勁的趙國，也不足以與你的功勳相比。現在任命鄧艾為太尉，增加食邑二萬戶，封兩個兒子為亭侯，各食邑千戶。”
鄧艾接受詔書後，監軍衛瓘取出司馬昭的手書給鄧艾看。信中說鄧艾所言之事，必須等候奏報，不可擅自施行。鄧艾說：“‘將在外，君命有所不受。’我既然奉詔專征，怎麼能夠阻擋？”於是又寫下一封信，讓使者帶回洛陽。
當時朝中都傳言鄧艾必定有反意，司馬昭更加疑忌。忽然使者回來，呈上鄧艾的書信。司馬昭拆開觀看，信中說：
“鄧艾奉命西征，首惡已經歸服。應當權衡時宜行事，來安定初附的人心。如果等待國家的命令，那麼往返道路，拖延時間。《春秋》的大義是：大夫出國境，有可以安定國家、利於社稷的事，可以專斷決定。現在吳國尚未歸附，勢力與蜀國相連，不可拘泥於常規而失去時機。兵法說：進不求名，退不避罪。鄧艾雖然沒有古人的氣節，但終究不會因為自已嫌疑而損害國家利益。在此先申明情況，看可以施行。”
司馬昭看完後大驚，急忙與賈充商議說：“鄧艾恃功而驕，任意行事，反形已經暴露了。怎麼辦？”賈充說：“主公何不封鍾會來制約他？”司馬昭聽從了他的建議，派遣使者帶著詔書封鍾會為司徒，命令衛瓘監督兩路軍馬，把親筆信交給衛瓘，讓他與鍾會一起伺察鄧艾，以防他發生變故。
鍾會接到詔書後宣讀，詔書上說：“鎮西將軍鍾會：所向無敵，前無強敵，節制眾多城池，網羅逃逸的人，蜀國的豪傑帥才都反綁雙手歸順投降。你謀略無遺策，舉動無廢功。現在任命你為司徒，進封為縣侯，增加食邑萬戶，封兩個兒子為亭侯，食邑各千戶。”
鍾會接受封賞後，立即請姜維商議說：“鄧艾的功勞在我之上，又被封為太尉之職。現在司馬公懷疑鄧艾有反心，所以派衛瓘為監軍來監視我們，並下詔命令我牽制他。你對此有何高見？”姜維說：“我聽說鄧艾出身微賤，小時候給人家放牛，如今僥倖從陰平斜徑攀木懸崖取得成功，這並不是靠他的良謀妙計，實在是靠了國家的洪福。如果不是將軍與我相拒於劍閣的話，鄧艾怎麼能夠立下這樣的功勞呢？現在他想封蜀主為扶風王來籠絡蜀國人心，可見他的反情已經不言而明瞭。晉公懷疑他是對的。”鍾會非常贊同他的話。
姜維又說：“請屏退左右，我有一件機密大事要告訴你。”鍾會令左右全都退下，姜維從袖中取出一個圖本來交給鍾會，並說：“當年武侯（指諸葛亮）初出茅廬的時候，曾經把這個圖獻給了先帝劉備，並且說：‘益州這個地方，沃野千里，百姓殷實富裕，國家富足，是個可以成就帝王霸業的地方。’先帝劉備因此就建立了蜀國，成就了帝業。現在鄧艾帶兵來到這裡，怎麼能夠不狂妄自大呢？”鍾會聽後非常高興，又指著地圖問起西蜀的山川地理形勢來，姜維都一一回答了他。鍾會又問姜維道：“用什麼辦法可以除掉鄧艾呢？”姜維回答說：“應當趁司馬昭懷疑忌恨鄧艾的時機，趕快派人上表，說鄧艾要謀反，這樣，司馬昭必然命令將軍前去討伐鄧艾，因此就可以一舉將他擒獲了。”鍾會完全依照姜維的話去做，就派人把表章送往洛陽，說鄧艾目無君主朝廷，專權行事，肆意妄為，結好蜀人，早晚必然要謀反。這個訊息一下子使得朝中的文官武將都感到很驚訝。鍾會還派人在中途截獲鄧艾給司馬昭的表章，並按照鄧艾的口氣和筆法，重新寫成一份十分傲慢的奏章，以此來證實自已的話。
司馬昭看到了鄧艾的表章，感到非常憤怒，就立即派遣使者到鍾會的軍中，命令鍾會收捕鄧艾。司馬昭又派賈充帶領三萬大軍進入斜谷，他自已則和魏國的皇帝曹奐親自帶領御林軍出征。西曹的屬官邵悌勸告司馬昭說：“鍾會的兵力超過鄧艾六倍，讓鍾會去收捕鄧艾就完全可以了，陛下何必親自去呢？”司馬昭笑著回答說：“你忘記了我們先前說過的話嗎？你不是說過鍾會謀反是一定的嗎？我這次去，名義上是收捕鄧艾，實際上是要收捕鍾會啊。”邵悌笑著說：“我是擔心陛下忘了鍾會，所以才這麼問的。陛下既然有這種意圖，那麼應該秘密地進行，不能夠洩漏出去啊。”司馬昭認為邵悌說的話有道理，於是就帶領著大軍出發了。這時賈充也懷疑鍾會有叛變的可能，就秘密地告訴了司馬昭。司馬昭對他說：“這次派遣你出去，難道我也會懷疑你嗎？我到了長安以後，就會明白了。”鍾會在這之前已經派細作探聽到司馬昭帶兵親臨長安的訊息，因此就慌忙找來姜維商量對付鄧艾的策略。
