司马昭大举攻蜀的动议，姜维自然也知道了。他立即上表后主刘禅，请求增派援兵加强阳平关及阴平桥头的防守。刘禅看到后，先问问黄皓啊。黄皓向来迷信，来个“不问苍生问鬼神”，然后告诉刘禅，没事！刘禅这下子放了心，从此将姜维的动议束之高阁，连朝的大臣都不告诉。大家莫知大祸临头。
不知道是黄皓不够虔诚还是他根本就拜错了菩萨，景元四年八月，魏军经过几个月的准备后，三个方向上同时动了对蜀汉的大规模攻势。西路军由征西将军邓艾带领三万人进攻沓，其目的是纠缠住蜀汉的主力姜维，使他无法支援东边；路军为雍州刺史诸葛绪带领的三万部队进攻阴平桥头，目的是切断姜维增援汉的道路，确实保证攻取汉的成功；东路军为主力十二万人，由镇西将军钟会统领，分兵数路直取汉，得手后继续攻击西川。三路大军共十八万人，互相没有隶属关系，统一由司马昭指挥。钟会本人带领大军入骆谷，走当年曹爽走过的老路，东路军的其他部队则从斜谷魏兴郡等方面进入汉。
这个时候的蜀军，史书也有明确的记载。司马昭估计蜀军总兵力为万多，而后来刘禅交出的册集记载为十万二千人。其大约五万由姜维率领，沓屯田及避祸；成都守备与央预备队有两万多人，后来断断续续派出增援各地；南方守备部队一万人左右，一直不曾参战；这样当其冲的汉仅有两万人。整体上，魏对蜀为十八万对万，具有2：1的相对优势，汉一地则有6：1的绝对优势。面对魏军的攻势，蜀汉立刻作出了反应。从成都派出两路援军各数千人左右，右车骑将军廖化向沓增援姜维，左车骑将军张翼等向阳平关增援汉，并大赦改元注1。然而面对魏军的压力，增援阳平关的部队阴平附近停留了一个月以防止路军向这一带的进攻。此时的姜维尚未从沓撤出，如果这一带被魏军控制，蜀军各部的联系将被切断，立刻就是土崩瓦解之势。
月初，面对魏军的三路大军，蜀汉按照既定部署放弃了汉各个险要，退守汉、乐两城和阳平关。东路魏军主力顺利通过谷道后进入汉平原后，钟会对姜维的城防战术采取了相当高明的对策。他派前将军李辅和护军荀恺各率领一万人马将汉、乐两城各有五千蜀军包围，来了个围而不攻，只要限制住他们不出来和我捣乱就行。其余的十万大军越过两城后直扑汉咽喉阳平关，使得阳平关下魏蜀军的比例达到了惊人的10：1！姜维精心部署的城防战术，就这么被轻易化解。
阳平关上有蜀汉部队一万人左右，由傅佥蒋舒两员将领统领。蒋舒原来是别处的守将，因为不称职而被撤换到阳平关上给傅佥当副手。他平常对此就相当的不满意，这时假称要出城迎战，趁机投降了魏军。魏军的先锋胡烈哪里会放过这个机会，立即这个向导的指引下突袭阳平关。傅佥以为蒋舒出城至少能顶一阵，没想到他倒打一耙，魏军来得这么快！猝不及防之下，傅佥壮烈战死，汉咽喉阳平关失陷。阳平关里有蜀汉的大批军粮，钟会”不劳而获”。阳平关的陷落，标志着汉的失守，此时离魏军动手还不到一个月。汉的丢失对蜀汉有切肤之痛，不但益州立刻就有了唇亡齿寒之感，要命的是大约两万人的部队打了水漂，为下面的失利埋下了祸根。
姜维听说魏军进入汉平原，再也不敢沓逗留，急忙撤兵去救援汉。邓艾的责任就是纠缠住姜维，当即派出部队穷追，将这个无心恋战的姜维击败。原本逗留阴平一带的蜀军也顾不得阴平了，连忙赶往白水关一带防止魏军的”得陇望蜀”。因此，阴平桥头就落到了魏军路军诸葛绪的手里，姜维无法通过。他立刻向北佯动，作出攻击魏军后方的样子，诸葛绪果然上当回师防备。姜维于是向阴平方向突击前进，将为数不多的魏国守军冲垮后退入阴平郡。等到诸葛绪明白上当后再次回到阴平桥头时，姜维已经离开一整天了。这是整个战役蜀汉唯一的亮点。此后姜维原计划增援阳平关，但半路上得到了阳平关已经失守的消息。不得已，他转向白水关，并遇到了停留此地的成都增援部队，蜀汉的左车骑将军张翼等。商量之下，大家合兵一处，退守“一夫当关万夫莫开”的剑阁。此时的司马昭凭借攻克汉的功劳，终于进位为相国晋公，并加锡。
到此，蜀魏结束了第一个回合的较量。魏国的攻势丝丝入扣，车马炮紧密配合大举越过楚河汉界，并抓住蜀汉的失误轻易夺取了汉；劣势下的蜀汉也有巧妙的运子，将士象集至剑阁天险，也防止了魏国进一步逼近宫吞并益州的图谋。然而，蜀汉丧失的不仅仅是土地，除汉的两万人全军覆灭以外，姜维沓被击败时估计也损失了数千名士兵，其本来就不丰厚的防守力量加薄弱。这时候，成都还有一万弱的蜀军，南方的一万守备军也原封不动，剑阁的蜀军估计为五万弱。钟会向司马昭的报告，也估计正面的蜀军还有四五万人。那么，蜀军对面的魏军，又有多少兵力？
邓艾见到姜维逃远了，和路军的诸葛绪合兵一处，当时就有了偷渡阴平直取成都的设想。诸葛绪认为这不是自己的责任，反过来离开了阴平去白水关找钟会。没想到钟会暗有反叛的意图，诬陷说他临阵退缩因此才被姜维这条大鱼漏网，一辆囚车把他打回后方，并将他的人马全都编进了自己的部队。这样，钟会手下有了十五万大军汉乐两城估计已经陷落，蜀魏双方以五万对十五万，剑阁下拉开了架势。十月，惊魂初定的蜀汉向东吴派去使者求援。东吴接到求援后，以大将军丁奉攻击寿春围魏救赵还是趁火打劫？；以将军丁封、孙异等人进入汉水，打算逆流而上；另以将军留平配合南郡的军队为机动。遗憾的是，此后蜀汉仅仅坚持了一个月就被打垮，东吴的好心也没有好报。
钟会虽然人多势众，但却拿天险剑阁无可奈何，而十五万张嘴巴吃起饭来叽叽叽叽，粮草看看就不够了，不得不准备撤军。这时已经七十多岁的邓艾出奇谋，建议不要撤军：”如今敌人已经元气大伤，应当趁此良机落井下石。我愿意率军偷越阴平小道，经德阳亭攻击涪城，这里离成都只有三里。这样一来，如果剑阁守军回军攻打我，钟会的主力就可趁势强攻剑阁，若剑阁守军不回军，则涪城方面兵力不足将不是我的对手，我便他肚子里大闹天宫。出其不意攻其不备，一定能一举攻克益州。”作为个人为喜爱的三国人物之一，这里对邓艾的生平进行一个简介。邓艾出身贫寒，年幼时父亲去世，孤儿寡母被农民收养。后来参加屯田，逐步升了个小官。为了汇报屯田状况，他被派去见已经升任太尉的司马懿。司马懿相当器重他，从此飞黄腾达。司马懿并没看走眼，这位农家子弟淮南一带屯田兴修水利，成为三国时经济建设的一大商标。邓艾出镇陇西时不但对姜维的战争屡战屡胜，堪称其天敌，同时修要塞建城坞，后来晋朝建立后不久羌胡等少数民族生叛乱，不少人就是依靠邓艾修建的城堡才得以安全。邓艾一生从淮南到陇西，他哪里做官哪里”荒野开辟，军民并丰”，大概是因为只有出身贫寒的他才能真正理解老姓的疾苦。阴平小道，当年由东汉光武帝刘秀为了平定南方的少数民族而开凿，此时荒无人烟早已废弃多年。如今邓艾又以古稀之年勇闯绝地，创下了国古代战争史上这一著名的奇袭战例。东汉名将马援之“穷当益坚，老当益壮”，邓艾当之无愧。
景元四年公元263年十月旬，老当益壮的邓艾以精选的一万轻装士兵开始凿山通道，翻过海拔3000米高的摩天岭，穿越700里无人之地，开始了对蜀汉的致命一击。征途艰险异常，邓艾本人身先士卒，遇到险阻时裹着毯子从高处滚下，他的部下则是攀岩附葛，终征服了天险，大约十月底突然出现江油。蜀汉本土多年不曾动武，防备松懈，江油守将马邈突然见到魏兵从天而降后大吃一惊，手足无措之下没有抵抗而投降。邓艾进据江油后有了个立足点，并得到了一些急需的粮草。
江油失守的消息报到成都，蜀汉震动，后主刘禅只好派出成都仅有的部队由诸葛瞻诸葛亮子和黄崇黄权子统领前去阻击邓艾军。蜀军快速赶到涪城后，没有继续向北前进，而是此地犹豫不定。黄崇翻来覆去请求诸葛瞻快速进兵险要，不要让敌人进入平原旷野，以至于叩头流血，而诸葛瞻仍然是犹豫不决无法决断。诸葛亮和司马懿的龙争虎斗脍炙人口，儿子辈的较量则是一败涂地。趁诸葛瞻犹豫的时候，邓艾立刻长驱直入，先击败了诸葛瞻的前锋部队。诸葛瞻无奈，退往绵竹。邓艾写了封信来引诱他：”你要是肯投降，我将保荐你为琅琊王。”诸葛瞻大怒，立刻将邓艾的使者斩并列阵相待。邓艾派自己的儿子邓忠和司马师篡出击，两人占不到上风后跑回来叫苦：”敌人不好打啊！”这下子轮到邓艾大雷霆：”存亡之分，此一举，哪里有不行的道理！”邓忠师篡立刻上马回身，一鼓作气大败诸葛瞻黄崇，并乱军将二人击杀。此后魏军畅通无阻，距离成都只有150里的路程了，并且再也没有雄师天险阻挡。成都与剑阁的联络同时被切断。
自从建安十年刘备攻克成都后，还从来没有人能够攻进到益州腹地，而邓艾这一下子就兵临成都，蜀汉朝野惊恐万状，当真是”渔阳鼙鼓动地来，惊破霓裳羽衣曲”！平民姓抛弃家园向深山老林里逃命，蜀汉的官员对此已经无能为力。刘禅急生不了智，满朝公卿也是大眼瞪小眼。成都虽然还有少量的部队，但显然已经没法再打下去了。有人提议吴蜀既然是同盟，不如逃到东吴组织流亡政府；有人提议南逃南少数民族。蜀汉的光禄大夫谯周反对这些建议，并力主投降：”自古以来，没听说过跑到别的国家去当皇帝的。到了吴国必定是人屋檐下哪能不低头。何况，明摆着魏能灭吴而吴不能吞魏，难道等东吴覆灭后再次跟着东吴向魏国低头吗？如果南逃，早就应该有所准备。如今大难临头再去避难，那里的人可不是君子，完全没有保证。恐怕我们这里一动那里就变生不测，能否安全到达那里都是问题。如今我们虽然垮了，东边还有一个姓孙的，魏国不会因大局已定而拒绝我们的投降。如果他们不能裂土封疆来对待陛下，我将亲赴洛阳，以古人的道义力争。”蜀汉群臣的“东南飞”也不过是病急乱投医，听到谯周的大道理后都不吱声了。刘禅虽然还有南逃的想法，看到大家泄了气，终于来了个少数服从多数。他命令大舅子侍张绍张飞子拿着玉玺去见邓艾，并下命令让姜维停止抵抗。蜀汉终于举起了双手。
这时的姜维，正撤退的路上。他听说诸葛瞻战死后就知道不妙，不知道刘禅会往哪里跑，再也顾不上剑阁撤兵向巴东重庆湖北一带。原本打算撤退的钟会也重出手，进占剑阁后紧追不舍。钟会自己进据益州枢纽涪城后得理不饶人，命令胡烈等部下追着姜维的屁股猛打。半路上姜维得到了后主刘禅的命令，也被迫举起了白旗。他先将自己的节钺送给了魏军前锋胡烈，然后自己带着张翼廖化等人亲自去见钟会投降。蜀汉将士见到如此窝囊地当了亡国奴，拔刀怒砍路边的石头，以为奇耻大辱。然而，生米成了熟饭，各地的官吏也刘禅命令下一一举起了白旗，这时是景元四年十一月。自景元四年公元263年八月到此三个月间，魏国全面征服了蜀汉，称帝四十二年的蜀国灭亡。
注1这时大赦并非死到临头的闲情逸致，其目的大概可以从下面的事情看出来。古罗马和迦太基之间的第二次布匿战争，汉尼拔率迦太基军于公元前216年8月意大利东南部的坎尼之战，以5万兵力消灭罗马军8万余人，罗马一岌岌可危。此后罗马采取了一系列措施来防止局势的恶化，其一项就是从奴隶主手里赎买了八千名奴隶，同时征召押罪犯四千人用以组织两个军团。这样的例子国历史上也不罕见，牧野之战的商和秦末时章邯反击关东起义军时都征召了大量的罪犯。此时蜀汉的大赦，大概是同样的目的，即遭受严重威胁时量积蓄力量的非常手段。
注2邓艾的偷袭部队有多少人，史书没有明确记载。邓艾军原有3万人，准备偷渡阴平小道，不可能将全部人马带来，史书称是率轻兵偷渡，那么必定会留下骑兵和重装部队来看守营垒和辎重。《国战术史》认为约为1万人，而《国战争史》认为是精兵1万，另2万人后面负责运输和后勤。