与此同时，邓艾率领的西路魏军也展开攻势，使天水太守王颀、陇西太守牵弘、金城太守杨趋分别从东、西、北三面进攻沓中的姜维。姜维获悉魏军进入汉中的消息，就虑及阳安关有可能丢失，剑阁孤危，遂引兵且战且退，企图移向剑阁。但是诸葛绪率领的中路魏军已从祁山进达阴平之桥头，切断了姜维的退路。姜维为调开桥头魏军，乃引军从孔函谷（今甘肃武都县西南）绕到诸葛绪后侧，攻击魏军。诸葛绪深怕自己的后路反被切断，忙命魏军后退15公里。姜维趁机立即回头越过桥头。当诸葛绪觉察自己上当时，蜀军已远远离去，追赶不及了。姜维从桥头至阴平，续向南撤退，途中与正在北上的廖化、张翼、董厥等蜀国援军会合，时已获悉阳安关口丢失，遂退守剑阁。

不久，邓艾率军抵达阴平，他挑选精兵，欲与诸葛绪联合由江油（今四川江油北），避开剑阁，直取成都。诸葛绪以邀击姜维为己任，拒绝邓艾联军之议，率军东去，与钟会军会合。钟会为扩大军权，密告诸葛绪畏懦不前，结果诸葛绪被征还治罪，其部归属钟会。

随后，钟会率军进向剑阁。剑阁在今四川剑阁县西有相连的小剑山和大剑山，地形险峻，道小谷深，易守难攻，但又是通往成都的通道。姜维利用这种有利于防守的地形，在此“列营守险”。钟会屡攻不下，不久魏军因粮食不继，军心动摇，遂有退军之议。

魏军伐蜀之战，曾一度顺利进展，并切断了蜀军主帅姜维的退路，灭蜀之举，指日可成。但由于诸葛绪的失策中计，姜维顺利通过桥头，凭险守剑阁，阻挡了魏军的攻势，使之面临粮尽退军、前功尽废的情形。

在这个关键时刻，邓艾提出了一条奇策，建议“从阴平由邪径（小道）经汉德阳亭（今四川剑阁西北）趣涪（涪，在今四川绵阳东），出剑阁西百里，去成都300余里，奇兵冲其腹心，剑阁之守（指蜀军）必还，则（钟）会方轨（两车并行）而进；剑阁之军不还，则应涪之兵寡矣。……今掩其空虚，破之必矣。”邓艾献策的要点是，魏军从阴平绕小道攻涪，这样姜维若从剑阁来援，则剑阁势孤易破，若蜀军不援涪，魏军破涪，切断姜维后路，并可直指成都。这条计策被接纳了，并由邓艾执行。

从阴平到涪，高山险阻，人迹罕至，十分艰难，不过也因此之故，蜀国没在此设防。这年十月，邓艾率军自阴平道，行无人之地300多公里，一路凿山通道，造作桥阁。时“山高谷深，至为艰险。又粮运将匮，频于危殆。”面对困难，邓艾身先士卒，遇到绝险处，“以毡自裹，推转而下，将士皆攀木缘崖，鱼贯而进。”在克服了这些难以想象的困难之后，魏军终于通过了阴平险道，到达江油。蜀江油守将马邈见魏军奇迹般出现，大惊失色，不战而降。邓艾率魏军乘胜进攻涪城。

江油失守后，刘禅派诸葛亮之子诸葛瞻阻击邓艾。诸葛瞻督诸军至涪城停住。及战，魏军破蜀军前锋，诸葛瞻被迫退守绵竹（今四川绵竹），列阵待艾。邓艾遣使致书诸葛瞻劝降说：“若降者必表为琅玡王。”诸葛瞻怒斩使者。邓艾即遣其子邓忠及司马师纂等，从左右两面进攻蜀军。魏军失利，邓艾大怒曰：“存亡之分，在此一举，何不可之有？”扬言欲斩邓忠、师纂，命之再战。二将急忙重新上阵，结果大破蜀军，临阵斩诸葛瞻及蜀尚书张遵等人。就这样，魏军进占绵竹，并立即进军成都。

蜀国的兵力多在剑阁，成都兵少，实际上无防守可言，蜀君臣闻魏军到来，慌作一团，不知所措。有人建议后主逃向南中地区（今四川南部及云、贵部分地区），但那里情况复杂，能否站稳没有把握。有人建议东投孙吴，但孙吴也日益衰弱，自身难保。光禄大夫谯周力主降魏，群臣多附和之。这年十一月，刘掸接受谯周意见，开城降魏，同时遣使令姜维等投降。魏军占领成都。

坚守剑阁的姜维，先闻诸葛瞻兵败，但未知后主确切消息，恐腹背受敌，乃引军东入巴中（今四川巴中）。钟会率魏军进至涪城，遣将追赶姜维。姜维退到都（今四川广福）。旋接后主赖令，姜维乃率廖化、张翼、董厥等人，投戈放甲于钟会军前。

魏灭蜀之战结束。

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