Tháng 10, do chiến cục xấu đi, Lưu Thiện phái sứ giả sang Đông Ngô cầu cứu, Ngô vương Tôn Hưu phái Đại tướng quân Đinh Phục đem quân đánh vào Thọ Xuân, tướng quân Lưu Bình tập kết đại quân ở Nam Quận, chuẩn bị tiến công Tương Phàn, phân tán binh lực Tào Ngụy để giảm bớt áp lực cho Thục Hán. Ngoài ra lại phái tướng quân Định Phong, Tôn Dị từ Miện Trung tiến vào để cứu viện cho Thục Hán.
Đặng Ngải dẫn quân truy kích Khương Duy đến Âm Bình, tuyển lựa kỹ lưỡng một đội quân cảm tử, dự tính từ Giang Do đánh thẳng vào Thành Đô. Đang lúc Gia Cát Tự cũng đến Âm Bình, Đặng Ngải yêu cầu cùng phối hợp tấn công. Gia Cát Tự cho rằng như thế là rất mạo hiểm, không thể làm được, cự tuyệt không đi, dẫn quân trở về Bạch Thủy, Chung Hội nghe tin, viết thư trách cứ Gia Cát Tự nhu nhược, bãi cả binh quyền, sát nhập đội quân của ông ta vào đội quân chủ lực của Chung Hội.

Đại quân Chung Hội tấn công mạnh mẽ vào Kiếm Các, Khương Duy dựa vào địa thế hiểm trở mà cương quyết cố thủ, hai bên ở vào thế giằng co đông cứng. Quân Tào Ngụy ngày một thêm khó khăn về vận tải lương thực, thậm chí Chung Hội bởi thế mà có dự định rút quân.
Đặng Ngải đề nghị với Chung Hội: “Quân giặc tinh thần đã bị bẻ gãy, nên nhân cơ hội này mà bẻ gãy triệt để. Nếu như từ Âm Bình theo đường nhỏ Dương Đình, Hán Đức, tập kích Phù Thành, sẽ có thể vượt qua vùng Kiếm Các hiểm trở hơn trăm dặm, mà vào được Thành Đô phía trong; lúc đó quân giữ Kiếm Các không thể không rút về Thành Đô, Chung tướng quân có thể vừa thế mà tiến công. Nếu như Khương Duy không rút quân về, quân giữ Phù Thành ắt rất yếu, việc đoạt được Thành Đô cũng sẽ chẳng có gì khó”.
Chung Hội tán thành kế hoạch này, Đặng Ngải bèn dẫn ba vạn quân bản bộ đi trước, từ Âm Bình theo đường nhỏ mà tiến, bởi núi non rất hiểm trở nên chẳng khác vào xứ không có bóng người. Đặng Ngải dẫn quân vội vã vượt qua đoạn đường núi dài hơn 700 dặm, phá đá mở đường, làm cầu bắc sàn, lại thêm vấn đề lương thực, rất đỗi gian khổ, rất nhiều tướng lĩnh đều khuyên Đặng Ngải vứt bỏ kế hoạch này.
Đặng Ngải tự mình ở phía trước chỉ huy việc mở đường, khi gặp vách núi chẳng thể nhảy xuống từ độ cao chất ngất, Đặng Ngải dùng thảm lông quấn vào người, từ trên dốc núi lăn mình xuống. Các tướng sĩ cũng theo nhau bám vào những cây bên vách núi dần dần qua được vùng núi hiểm trở khó khắc phục này.
Không lâu quân tiên phong của Đặng Ngải đã đến đượcGiang Do, Tướng Thục Hán trấn giữ ở đấy là Mã Mạc phải xin đầu hàng. Bởi việc xảy ra bất ngờ, Lưu Thiện lệnh cho con cả Gia Cát Lượng là Gia Cát Chiêm dẫn quân đối phó.
Đội quân của Gia Cát Chiêm đến được Phù Thành, bởi chẳng thể phán đoán được quân địch tấn công theo đường tắt, bèn tạm thời dừng quân quan sát. Thượng thư Hoàng Sùng (con của Hoàng Quyền) ra sức khuyên Gia Cát Chiêm hãy mau chóng tiến vào vùng núi hiểm trở chiếm lấy các nơi địa lợi, chẳng để quân địch đánh vào được vùng bình địa. Gia Cát Chiêm không đủ kinh nghiệm, do dự không quyết. Hoàng Sùng nhiều lần đề nghị, thậm chí quỳ xuống van nài, Gia Cát Chiêm cuối cùng vẫn không nghe theo đề nghị của ông ta.
Quân Đặng Ngải tiến vào vùng bình địa, tinh thần binh sĩ rất phấn chấn, quân Thục chẳng thể địch nổi, Gia Cát Chiêm hạ lệnh rút về giữ Miên Trúc.
Đặng Ngải gửi thư khuyên Gia Cát Chiêm đầu hàng, Gia Cát Chiêm cả giận, sai chém sứ giả; Đặng Ngải sai con là Đặng Trung cùng Tư Mã SưToản, từ hai phía trái phải cùng giáp kích vào Miên Trúc, lại bị Gia Cát Chiêm đánh bại, Đặng Ngải đành tự mình dẫn quân tấn công. Quân Thục tuy dũng mãnh kháng cự, song ít không địch nổi nhiều, cuối cùng Gia Cát Chiêm, Hoàng Sùng đều bị chết tại trận. Con cả của Gia Cát Chiêm là Gia Cát Thượng, mới mười bảy tuổi phụng mệnh giữ thành, thấy quân Thục đại bại biết rằng đại thế đã mất, nói với những ngươi xung quanh rằng: “Cha con ta gánh vác đại sự, lại không có thể sớm chém đượcHoàng Hạo, mới đến nỗi mắc tội vong quốc hại dân như thế này!

Đâu còn có mặt mũi mà sống nữa”, rồi đơn thương độc mã xông thẳng vào quân địch, không lâu chết giữa đám loạn quân.

Miên Trúc thất thủ, lại thêm quân chủ lực bên cạnh là quân đoàn Gia Cát Chiêm bị tan vỡ, Lưu Thiện bởi muốn giảm nhẹ sự thương tổn của trăm họ đã nghe theo lời khuyên của Quang lộc đại phụ Tiến Chu, đầu hàng Đặng Ngải, lại phái sứ giả yêu cầu Khương Duy đang giữ Kiếm Các cũng phải đầu hàng Chung Hội.
Đặng Ngải chiếu theo lễ nghi phong Lưu Thiện làm Hán Vương, kiêm chức Kiêu kỵ tướng quân. Các cựu thần Thục Hán vẫn thuộc Hán Vương lãnh đạo, chỉ có một số ít có thực lực là do Đặng Ngải tự thống lĩnh.
Lại lấy Tư Mã Sư Toản làm Thứ sử Ích Châu với Thái thú Lũng Tây là Khiên Hoằng, cùng lo xử lý việc đầu hàng ở các quận huyện trong nước Thục.
Đặng Ngải giận Hoàng Hạo gian hiểm làm hỏng việc nước, cho bắt giam, có ý muốn xử đại hình, Hoàng Hạo phái người hối lộ kẻ thân tín của Đặng Ngải trong bộ tham mưu, lấy lý do sự việc chưa xác minh rõ chỉ tạm thời giam giữ đợi xét xử sau.
Khương Duy biết Gia Cát Chiêm đã thất bại, muốn rút quân về chi viện, dẫn quân từ Kiếm Các rút về vùng Ba Trung. Đại bản doanh của Chung Hội đến đóng ở Phù Thành, lại phái Hồ Liệt đuổi đánh Khương Duy. Khương Duy rút đến huyện Kiết, tiếp nhận được chiếu mệnh đầu hàng của Lưu Thiện, bèn hạ lệnh giải trừ vũ trang, cùng với Liêu Hoá, Trương Dực, Đổng Quyết đến đầu hàng Chung Hội, khi nghe công bố sắc lệnh đầu hàng, các tướng sĩ Thục Hán thảy đều vô cùng bực tức, theo nhau dùng đao kiếm chém xuống đá đến quằn cả lên mới thôi, để cho hả giận giữ.
Chung Hội hậu đãi bọn Khương Duy, lại trả lại ấn quyền, sát nhập vào quân đoàn. Thục Hán truyền được hai đời, được cả thẩy 43 năm thì mất, tính ra Gia Cát Lượng mất đã được 29 năm.