就在孟昶醉死梦生，过着神仙日子的时候，赵匡胤开始发兵攻占荆、潭。
这使得孟昶感到害怕，当下派大程官孙遇用蜡丸书从小道到北汉，相约共同出兵阻挠北宋的统一活动。
孙遇被北宋边吏捉住。
赵匡胤因此下诏伐后蜀，派王全斌、崔彦进等出凤州，刘光乂、曹彬等出归州;诏八作司度右掖门南、临汴水为孟昶建造房屋五百余间，供帐杂物齐备，以等待孟昶投降后用。
孟昶派王昭远、赵彦韬等抵抗。
蜀军刚从成都出发时，孟昶派李昊等人设宴送行。
王昭远手拿铁如意指挥军事，自比诸葛亮，他酒意正浓，对李昊说:我这次进军，哪里只是抗拒敌军?我领这二三万雕面恶少儿，夺取中原易如反掌啊!
真是无知啊！用这样的人为将，孟昶岂能不败！
孟昶又派儿子孟玄喆率精兵数万守剑门。
而他这个儿子孟玄喆去守剑门，首先就用车携带爱姬，同时带着乐器和几十个演戏的人随军出发。
蜀人看见了都偷偷讥笑，说他哪里是去抵御外敌，分明是去享受生活！
王全斌至三泉遇到王昭远，立即将他击败。
王昭远焚吉柏江浮桥，退守剑门。
军头向韬听蜀军俘虏说:来苏小路，从剑门南边清强店与大路会合。
王全斌派偏将史延德分兵走来苏小路，北击剑门，王昭远、赵彦韬败走，都被俘虏。
孟玄喆听到王昭远等战败的消息，也逃回成都。
宋将刘光乂攻打夔州，后蜀守将高彦俦战败，闭牙城拒守。
判官罗济劝他撤走，高彦俦说:我以前不能守住秦川，今又撤退，虽然君主不杀我，我有何面目见蜀人呢!又劝他投降，高彦俦不许，于是自.焚而死。
蜀兵见主帅死了，顿时奔溃，将帅多数被俘虏。
孟昶惊惶无措，当下问计于左右。
老将石頵认为宋军远来，势不能久，应当聚兵坚守等待东兵疲惫。
孟昶叹气说:我和先帝用温衣美食养士四十年，一旦临敌，不能为我向东放一箭，虽然想坚守，谁能为我去守呢?就命李昊写表向北宋投降。
乾德三年，公元965年正月，后蜀灭亡。
从宋军伐蜀至孟昶投降，共计六十六日而已。
其中，写降表的李昊，之前任职前蜀皇帝王衍的翰林学士，王衍败亡时，李昊为他写降表，现在又为孟昶写降表，蜀人夜间有人在他门上写上世修降表李家，一时传为笑谈。
孟昶投降北宋后，从成都押送到北宋京师汴梁的途中，成都有数万老百姓冒着生命危险为他送行，人们哭送着，男女老少沿江护送，其中哭得恸绝者数百人，孟昶也掩面痛哭，老百姓一直从成都送到键为县，达数百公里，其场面十分感人。
但是，这种场面，触动了赵匡胤敏感的政治嗅觉，知道孟昶尚得民心，所以，非死不可！