此時的涪陵城頭，劉瑤與張遵唯恐魏軍趁著夜色發起進攻，沒有卸甲，就靠在城頭稍作休整以便恢復體力，城頭上一名奉命執守的漢軍士卒站著正在閉著眼打盹，突然驚醒了一下，似乎做了噩夢，睜眼看見城外的魏軍正在集結，這個士卒頓時嚇得一個踉蹌，連忙去稟報劉瑤。
劉這個時候還睡的正死，被士卒喊起說城外魏軍正在集結，劉瑤睏意全無，急忙叫起張遵，召集全軍備戰，魏軍似乎要趁著夜色攻城。
城頭上的漢軍士卒緊繃著神經等了半個時辰，沒有等來魏軍的進攻，卻在城頭看到城外的魏國大軍拔營，大批士卒整軍南去，倏而不見蹤影。
張遵這時候目瞪口呆，疑惑的向劉瑤問道：“魏軍這是要退兵了？”
“完了，魏軍必定是找到其他小道，鄧艾最善出其不意，聽蜀中人雲陰平最為險地，鄧艾大軍能過陰平，這小小的涪城關山崖又如何擋的住他？”劉瑤大驚失色，卻又無可奈何，如果鄧艾順利拿下成都，他這兩天在涪城關的堅守也便失去了意義，到時候還是免不了兵敗。
經過魏軍兩次攻城，涪城關守軍只剩下了兩千之眾，自保守城都非常吃力，這個時候又怎麼能有兵力主動出擊阻止魏軍改道，而且魏軍還留下了一支大軍繼續在城下監視。
張遵現在也沒有了主意，只能眼睜睜的看著魏國大軍拔營，此時的蜀漢軍隊無法全身而退，城下魏軍斥候嚴密緊盯著城頭，涪城關上的蜀漢軍隊一有異動必逃不過魏軍斥候的眼睛，魏軍趁漢軍撤退時掩殺，撤軍便成為敗軍甚至全軍覆沒。
涪城關南處的底崖前，魏軍幾名身材輕盈的士卒腰間懸帶六七把劍，劍尾都綁著藤蔓，只見魏兵將拔出一把綁著藤蔓的劍插入頭頂上方的岩土中，藉著藤蔓向上攀爬一段距離，再將另一把綁著藤蔓都劍插入上方岩土，以此借力攀崖，很快便有數名士卒攀上崖頂，在崖上固定藤
蔓，另一頭拋下崖底，鄧艾率魏軍徐徐攀崖，不到三個時辰兩萬多大軍皆翻過涪關山脈。
此時天色漸漸已經明亮，考慮到師纂一個文士攀崖而過已經體力不支，雖然時間緊迫，戰機稍縱即逝，鄧艾還是命令全軍就地休整一下，稍稍恢復體力後，便全速前進直接殺奔成都的方向。
當鄧艾率領的魏軍突然出現在綿竹蜀漢軍營之外的時候，蜀漢軍隊沒有做好任何準備，都驚慌不已，鄧艾當機立斷沒有任何猶豫，親自帶著兩萬五千大軍趁勢發起進攻，諸葛瞻只得領軍倉促迎敵。
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這可能是魏軍滅蜀的最後一戰，鄧艾身先士卒，提著一把長刀拍馬衝向蜀漢軍大營，雖然這時候的鄧艾已經過了不惑之年，身心體力有些跟不上，卻仍然是驍勇無比，諸葛瞻已經退無可退，看鄧艾已經親自殺來，也提槍拍馬與鄧艾交戰，可憐諸葛瞻雖有忠良之志，卻文不成，武未就，僅僅與鄧艾交戰幾個回合，便被鄧艾當場斬於馬下。
鄧艾一刀砍下諸葛瞻的頭顱，用刀挑了起來，對著正在交戰中的蜀漢軍隊，高呼道：
“諸葛瞻已死！”
頓時東拼西湊的近兩萬蜀漢軍四散敗逃，魏軍瘋狂的追著砍殺，有些漢軍逃脫不及，丟下兵器向魏軍投降，卻也被當場斬殺，已經是最後一戰，每個人頭都是軍功，況且鄧艾大軍孤軍深入，兵力本來就不是很多，接收降卒容易引起變故。
戰場狀況從一場交戰逐漸演變成為了屠殺，魏軍對漢軍敗兵緊追不捨，諸葛瞻的兒子諸葛尚在漢軍兵敗後，率領著百餘殘軍向成都逃竄，鄧艾見諸葛尚逃走，親自帶著軍隊追殺，最後諸葛尚眼看逃脫不得，悲憤的對左右漢軍殘兵說道：
“我父子二人做漢官食漢祿多年，內不能攘除姦凶，外不能抵禦敵辱，如今造成這樣的兵敗，又有什麼面目回去見陛下呢，今天我欲死戰以報答陛下的恩情，汝等可願相隨？”
眾漢軍敗兵為之鼓舞，回頭衝殺魏軍追兵，諸葛尚執槍拍馬殺入魏軍陣中，死戰不退，終於還是雙拳難敵四手。
但是這支漢軍敗兵無一人投降盡皆戰死，諸葛尚身中數箭，仍倚槍屹立不倒，鄧艾見此大為感動，嘆息道：“諸葛武侯真世代忠良啊！”遂命人厚葬諸葛瞻諸葛尚父子。
次日，兩萬魏軍兵臨成都城，朝野震動，城中一片哀嚎之聲，成都已無兵可守，如同一個已經毫無反抗之力的小娘，可以被魏軍肆意凌辱，這時候鄧艾命主薄師纂出使成都去勸降蜀主劉禪。
朝堂之上，師纂勝券在握，絲毫不給蜀漢群臣和劉禪留情面，當場恐嚇道：
“我大魏天兵一路勢如破竹，如今蜀中各郡皆棄暗投明，汝等順應天命早日歸附，仍可封侯拜將官居原職，負隅頑抗只會徒增殺戮！”說罷便揮袖而去。
蜀漢朝中一片爭吵，是戰還是和爭執不下，以散騎常侍譙周為首的益州官員跪於朝堂勸諫劉禪道：“陛下！大漢勢微，天命難為，多年北伐已勞民傷財，蜀中百姓苦不堪言，陛下不可再妄動刀兵，當以百姓為念啊！”
主張投降者多為益州本地士族官員，國亡族不亡，轉身投魏不過換個主子罷了，無論是做魏國官員還是做漢室官員，益州總是要靠他們本地士族治理的。
由於百官相逼，劉禪性格羸弱，自己也知道大勢已去，只得屈服眾人，嘆道：“也罷！也罷！朕也累了。”命黃皓取出玉璽，自傅其身抬棺出城，向鄧艾獻降。
北地王劉諶聽聞劉禪帶百官出城欲降，跪在城門阻擋劉禪去路，大哭道：“昭烈帝創業如此艱難，大業豈能拱手讓出，成都仍可徵壯丁數千，可堪一戰，撐到援兵到來，父皇三思啊！”
劉禪大怒，指責曰：“汝欲滿城流血乎？”遂令左右架開劉諶，出城獻降，劉諶肝膽俱裂，憤而回府。