1、景元四年(263年)八月，魏军兵分三路伐蜀：征西将军邓艾率兵3万余人，由狄道(今甘肃临洮)进军，以牵制蜀大将军姜维驻守沓中(今甘肃舟曲西北)的主力；雍州刺史诸葛绪率3万余人，进攻武都(今甘肃成县西北)，以切断姜维退路；钟会率主力10余万人，欲乘虚取汉中，然后直趋成都。以廷尉卫权为镇西军司马，持节监邓艾、钟会军事。由大将军司马昭统一调度指挥。
2、蜀军派右车骑将军廖化率军往沓中增援姜维；左车骑将军张翼等前往阳安关口拒守。令汉中诸将放弃汉中外围据点，收缩兵力退保汉城(今陕西勉县东)、乐城。由于蜀军未对咽喉险道斜谷、骆谷、子午谷严加防守，被魏魏兴太守刘钦占领。钟会遂几路并进，直入汉中，留2万人围汉、乐二城，自率主力直下阳安关口，斩蜀将傅佥，收降蒋舒，继克关城(今陕西阳平关)，长驱南下。
3、邓艾命天水太守王颀直攻姜维营地，命令陇西太守牵弘等人邀击姜维的前部，而命令金城太守杨欣进击甘松。姜维闻钟会等部已入汉中，知汉中难保，急摆脱邓艾，退往阴平。杨欣等人追击，直到疆川口，双方大战，姜维败退，为抢先占桥头(阴平东南)的诸葛绪所阻。姜维从孔函谷佯作向北欲绕道而东，作出出兵攻击诸葛绪后部的样子，诱使诸葛绪离开桥头三十里向北堵击时，姜维乘机迅速通过桥头，与廖化、张翼等合兵，据守剑阁。诸葛绪赶去阻截，差了一天，没有赶上。
4、邓艾进至阴平，欲与诸葛绪合兵南下。诸葛绪不从，领军东向靠拢钟会。钟会欲专军权，诬告诸葛绪畏敌不前，将其押回治罪，随即统领大军南下，被姜维阻于剑阁。剑阁素有“一夫当关，万夫莫开”之称，姜维凭险据守，钟会攻剑阁不下，无计可施。时魏军因军粮不继，钟会准备退兵。
5、邓艾上书说：“今贼摧折，宜遂乘之，从阴平由邪径经汉德阳亭趣涪，出剑阁西百里，去成都三百余里，奇兵冲其腹心。剑阁之守必还赴涪，则会方轨而进。剑阁之军不还，则应涪之兵寡矣。
6、军志有之曰：‘攻其无备，出其不意。’今掩其空虚，破之必矣”(《三国志·魏书·邓艾传》)。
7、十月，邓艾趁姜维被钟会牵制在剑阁，率军自阴平沿景谷道东向南转进，南出剑阁两百多里，钟会也派部将田章等跟进。邓艾率军攀登小道，凿山开路，修栈架桥，鱼贯而进，越过7百余里无人烟的险域。山高谷深，至为艰险。途中，粮运不继，曾多次陷入困境。部队走到马阁山，道路断绝，一时进退不得，邓艾身先士卒，用毛毡裹身滚下山坡。邓艾率军出其不意地直抵江油，迫降守将马邈。蜀国卫将军诸葛瞻(诸葛亮子)从涪城回到绵竹，列阵等待邓艾。
8、邓艾派其子邓忠攻打诸葛瞻的右翼，司马师纂攻其左翼。邓忠、师纂失利，退回，对邓艾说：“贼未可击。”邓艾大怒，说：“存亡之分，在此一举，何不可之有”(《三国志·魏书·邓艾传》)？大声叱责二将，并要将其斩首。二将策马奔回，挥军再战，邓艾也亲临督战，终大破蜀军，遂克绵竹，斩蜀将诸葛瞻及尚书张遵等人。
9、绵竹陷落后，蜀军全线崩溃。邓艾乘胜进击，一鼓作气攻陷雒县(今四川广汉北)，逼近成都。蜀后主刘禅惊恐失据，感到大势已去，在主降派劝导下，派人送上皇帝的印绶，并写信到邓艾那里请降。邓艾率军入成都，蜀汉灭亡。刘禅又派人去前线命令姜维等投降，姜维等得到命令，便到钟会军中投降。
10、此战，邓艾趁两军主力相持之际，率偏师出奇兵，进行大纵深迂回穿插，绕过蜀军的正面防御，直捣蜀都成都，创造了中国战争史上著名的奇袭战例。
11、邓艾入成都，刘禅率领太子、诸王、群臣六十多人绑住自己、抬棺至军营拜见。邓艾手执符节，解开绑缚，焚烧棺材，接受投降，并宽恕了他们。邓艾约束部众，进城后，没有发生抢掠。他安抚投降的人员，使他们复任旧业，受到蜀人的拥护。
12、魏灭蜀之战，是结束自东汉末年以来分裂局面，重新实现中国统一的重要步骤。灭蜀之役，邓艾之功不可没。