后主刘禅在成都，听闻邓艾攻下了绵竹，诸葛瞻父子战死，大惊失色，急忙召集文武官员商议对策。近臣上奏说：“城外百姓扶老携幼，哭声震天，都在逃命。”后主惊慌失措。这时，侦察骑兵来报，说魏兵已经逼近成都城下。众多官员商议道：“我们兵力薄弱、将领稀少，难以抵挡敌人，不如趁早放弃成都，逃到南中七郡。那里地势险峻，能够据守，还可以借助蛮兵的力量，日后再收复失地也不迟。”光禄大夫谯周却说：“不行。南蛮人长期反叛，我们平时对他们没有什么恩惠，如今要是投靠他们，必定遭遇大祸。”官员们又上奏说：“蜀、吴既然是同盟，现在事情紧急，可以去投靠东吴。”谯周又劝谏道：“自古以来，没有寄身他国还能当皇帝的。我料想魏国能吞并吴国，而吴国无法吞并魏国。要是向吴国称臣，这是第一次受辱；如果吴国被魏国吞并，陛下再向魏国称臣，就是两次受辱了。不如不投靠吴国，直接向魏国投降。魏国肯定会分封土地给陛下，这样对上能守住宗庙，对下能保全百姓。希望陛下好好考虑。”后主犹豫不决，退入宫中。
第二天，众人议论纷纷。谯周见事情紧急，又上疏直言劝谏。后主听从了谯周的建议，正准备出城投降，忽然屏风后转出一个人，厉声骂谯周道：“贪生怕死的腐儒，怎么能胡乱议论国家大事！自古以来，哪有天子投降的道理！”后主一看，是第五子北地王刘谌。后主有七个儿子：长子刘璿，次子刘瑶，三子刘琮，四子刘瓒，五子就是北地王刘谌，六子刘恂，七子刘璩。七个儿子中，只有刘谌从小聪明，英武敏捷超过常人，其余的都懦弱善良。后主对刘谌说：“如今大臣们都商议着要投降，就你逞血气之勇，难道想让满城百姓流血吗？”刘谌说：“从前先帝在世时，谯周从未干预过国政，如今却胡乱议论大事，尽出些扰乱人心的话，太不合理了。我仔细估算，成都还有数万兵马，姜维的全部军队都在剑阁，要是得知魏兵进犯，必定会来救援，内外夹攻，就能立下大功。怎么能听这个腐儒的话，轻易抛弃先帝打下的基业呢？”后主呵斥他说：“你小孩子家，哪里懂得天下大势！”刘谌叩头哭着说：“如果真到了势穷力竭、大祸临头的时候，就应当父子君臣背城一战，一同为国家战死，这样去见先帝也说得过去。为什么要投降呢！”后主不听。刘谌放声大哭道：“先帝创立基业多么不容易，如今一下子就抛弃，我宁死也不受这个屈辱！”后主命令近臣把他推出宫门，然后让谯周写投降书，派私署侍中张绍、驸马都尉邓良，同谯周带着玉玺前往雒城向邓艾请降。
邓艾每天都派数百铁骑到成都侦察，这天看到城上竖起了降旗，十分高兴。没过多久，张绍等人到了，邓艾让人把他们迎了进去。三人在台阶下伏地叩拜，呈上投降书和玉玺。邓艾拆开投降书看了，非常高兴，收下玉玺，优厚地招待张绍、谯周、邓良等人。邓艾写了回信，让三人带回成都安抚人心。三人拜别邓艾，直接回到成都，进宫拜见后主，呈上回信，详细讲述邓艾对他们的优厚待遇。后主拆开信看了，十分欢喜，马上派太仆蒋显带着敕令，让姜维尽早投降，又派尚书郎李虎把户籍、钱粮等文簿送给邓艾：共计二十八万户，男女九十四万人，披甲将士十万零两千人，官吏四万人，仓库粮食四十多万，金银各两千斤，锦缎彩绢各二十万匹。其余的物资在仓库里，来不及一一细数。选定十二月初一日，君臣出城投降。
北地王刘谌得知这个消息，怒气冲天，带着剑进宫。他的妻子崔夫人问道：“大王今天脸色异常，这是怎么了？”刘谌说：“魏兵就要到了，父皇已经接受了投降条件，明天君臣就要出城投降，国家从此灭亡。我想先死，到地下去见先帝，也不愿向他人屈膝！”崔夫人说：“您真贤德啊！真贤德啊！这样死得其所！我请求先死，大王再死也不迟。”刘谌说：“你为什么要死呢？”崔夫人说：“大王为父亲而死，我为丈夫而死，道理是一样的。丈夫死了，妻子也该死，这还用问吗！”说完，撞柱而死。刘谌接着杀了自己的三个儿子，又割下妻子的头颅，提到昭烈庙中，伏地哭着说：“我羞于看到祖宗基业被他人占有，所以先杀了妻子儿女，了却牵挂，然后用这条命报答祖宗！祖宗要是有灵，一定能明白孙儿的心意！”大哭一场后，刘谌眼中流血，自刎而死。蜀人听说这件事，无不悲痛哀伤。后人写诗称赞道：君臣甘屈膝，一子独悲伤。去矣西川事，雄哉北地王！捐身酬烈祖，搔首泣穹苍。凛凛人如在，谁云汉已亡？
后主听说北地王自刎，派人将他安葬。
第二天，魏兵大批到来。后主率领太子、诸王以及群臣六十多人，双手反绑，拉着棺材，出北门十里投降。邓艾扶起后主，亲自解开他的绑绳，焚烧了棺材，和后主一起乘车入城。后人写诗感叹：魏兵数万入川来，后主偷生失自裁。黄皓终存欺国意，姜维空负济时才。全忠义士心何烈，守节王孙志可哀。昭烈经营良不易，一朝功业顿成灰。
于是成都百姓都拿着香花迎接。邓艾封后主为骠骑将军，其余文武官员，按照官职高低封官，还请后主回宫，出榜安民，交割仓库。又命令太常张峻、益州别驾张绍，去招安各郡军民。还派人去劝姜维归降。一面派人前往洛阳报捷。邓艾听说黄皓奸险，想杀了他，黄皓用金银财宝贿赂邓艾的左右亲信，因此得以免死。从此，蜀汉灭亡。后人因为蜀汉的灭亡，追思武侯，写诗道：鱼鸟犹疑畏简书，风云长为护储胥。徒令上将挥神笔，终见降王走传车。管乐有才真不忝；关张无命欲何如！他年锦里经祠庙，《梁父》吟成恨有馀！
再说太仆蒋显到了剑阁，进见姜维，传达后主的敕命，说明投降的事情，姜维大惊，说不出话来。帐下众将听说后，一起心生怨恨，咬牙切齿，怒目圆睁，须发直立，拔刀砍石头，大声呼喊：“我们拼死作战，为什么要先投降！”号哭的声音，几十里外都能听见。姜维见众人一心向汉，便用好言安抚他们说：“大家不要担忧。我有一计，可以恢复汉室。”众人都求问计策。姜维和众将附耳低声说出了计策。于是在剑阁关遍插降旗，先派人到钟会营寨中通报，说姜维率领张翼、廖化、董厥等人前来投降。钟会非常高兴，派人迎接姜维进帐，说：“伯约，你怎么来得这么晚？”姜维神色严肃，流着泪说：“国家的全部军队都在我这里，今天才投降，已经算快的了。”钟会觉得他很不一般，下座相拜，把他待为上宾。姜维游说钟会说：“听说将军自淮南之战以来，算无遗策，司马氏的兴盛，都是将军的功劳，所以我甘心归降。至于邓士载，我一定要和他决一死战，怎么会向他投降呢？”钟会于是折断箭起誓，与姜维结为兄弟，感情十分亲密，仍然让姜维照旧统领军队。姜维暗自欢喜，让蒋显回成都去了。
邓艾封师纂为益州刺史，牵弘、王颀等人各自统领州郡，又在绵竹修筑高台来彰显战功，大摆宴席，宴请蜀中众官员。邓艾酒喝到半醉时，指着众官员说：“你们幸亏遇到我，才有今天。要是遇到其他将领，肯定都被杀光了。”众官员起身拜谢。这时蒋显来了，说姜维已经向钟会投降，邓艾因此痛恨钟会，于是写信派人送往洛阳，呈给晋公司马昭。司马昭收到信，看了之后，信中写道：