司马昭掌握了曹魏军政大权，并一心想取而代之。他认为若取代曹魏，必须先灭蜀汉和东吴。蜀国自从诸葛亮死了以后，国家失掉了顶梁柱，宦官当权，政治搞得一塌糊涂，像一座快要倒塌的房屋，只要稍许用点力气一推，就能把它推倒。因此，司马昭调集了十八万大军，于魏元帝曹奂景元三年（262年）春天兵分三路分别由邓艾、诸葛绪、钟会三员大将率领攻蜀。
邓艾从小是个孤儿，做过放牛娃，有口吃的毛病，说起话来结结巴巴，还憋得脸红脖子粗。但是他从小喜欢武艺，爱看兵书，没想到后来真的被司马懿看中，并做了尚书郎。他做官以后，特别注意兴修水利，发展农业生产，为军队积聚粮食。他还派人疏通航道，以便战时运输军粮。
景元三年初冬，邓艾率领的伐蜀部队到了阴平（今甘肃文县西北），再往南走，就是现在四川的松潘地界了。从阴平到松潘，中间得走过七百里无人烟的荒僻小道。这一带山势特别险峻，到处是悬崖峭壁，不但行人感到艰难，连猿猴到了这里也会发愁。正是因为这个缘故，蜀汉在这一带没有驻兵设防，而是把重兵驻在离阴平几百里的剑阁。
邓艾经过仔细勘察，选定了一个山口，他用毡毯把自己包裹起来，冒险从山上滚下去，试探进攻的道路。士兵们看主将这样勇敢，大受鼓舞，也个个奋勇争先，攀着树木和葛藤，蹬着刀砍斧削的陡壁，跟着前进。几天之后，他们好像一队从天而降的神兵，突然出现在剑阁的后方江油（今四川江油东）。邓艾派一部分人留守江油，切断驻在剑阁的蜀将姜维的退路；自己带着另一部分人去进攻绵竹，杀了绵竹的守将诸葛瞻，继续向成都进军。
住在成都皇宫里的蜀汉后主刘禅，小名阿斗，十七岁即位做皇帝，光知道吃喝玩乐，不会管理国家大事。诸葛亮在世的时候，他依靠诸葛亮的扶持，诸葛亮死后，他依靠蒋琬扶持。蒋琬死后，他已经是个四十一岁的中年人了，名义上由他自己掌管国家大事，实际上把大权交给了宦官黄皓，变成了宦官专权的局面。邓艾率领魏军打进来的时候，刘禅已经五十八岁，是个登位已达四十一年之久的老皇帝了，可他还是一点主意也没有。他听说魏军已经打下绵竹，逼近成都，吓得浑身哆嗦，六神无主，赶快叫大臣们帮他拿主意。光禄大夫谯周建议他向邓艾投降。他对这个建议不加思考就接受了，命令尚书郎李虎带着户口簿和军队的花名册，写明蜀汉全国二十八万户，九十四万人，十万二千将士，四万官吏，连同白米四十余万斛，金银各二千斤，绵绮彩绢各二十万匹，全都献了出去。然后他用绳子把自己缚起来，带着象征蜀汉政权已经死亡的棺材，亲自去向邓艾投降。这样，由刘备、诸葛亮，以及关羽、张飞、赵云等人流血流汗，苦心建立并经营了多年的蜀汉政权就灭亡了。
钟会率领的另一路伐蜀大军，被蜀国大将姜维挡住，不能前进。刘禅派人告诉姜维，让他也投降。姜维只好放弃抵抗，到钟会帐中投降，可他心里还想着有一天再恢复蜀汉。正巧，钟会和邓艾在这个时候起了矛盾，使局势变得复杂起来。
邓艾兵进成都，抢了灭蜀的头功，心中十分得意。他上书给朝廷说：“现在就可以准备战船，沿江而下，把吴国一齐灭了。”对刘禅的处理，他也自作主张。司马昭知道后，派人告诉邓艾，不得擅自行动。邓艾听了，很不高兴。
钟会这个人野心很大，本想独占灭蜀之功，不想让邓艾抢了先，心里也不痛快。现在听说邓艾对司马昭不满，就马上密报司马昭，诬告邓艾要谋反，应该尽早除掉。他是想杀了邓艾，好自己独占蜀地。姜维见此情形，心中暗喜，他打算利用钟会反对司马昭，然后乱中取胜，想办法恢复蜀汉。
谁知他的一举一动都被心计多端的司马昭密切注视着。司马昭见到钟会的密报，他一方面下令，让钟会进军成都，逮捕邓艾；一方面又派心腹贾充率军跟在钟会后面。这还不算，他自己也率大军带着魏帝曹奂到了长安，准备随时对付突变。
钟会得知这一切，大失所望，只好孤注一掷。抓住邓艾后，他在姜维支持下，在成都宣布反对司马昭，要当第二个刘备。可是，拥护司马昭的人先动起手来，一场混战，钟会和姜维都被杀死，邓艾也被冤杀。司马昭牢牢地控制了局势，既灭亡了蜀汉，又防止了又一次分裂，为下一步统一全国打下了基础。
灭亡了蜀汉之后。司马昭被封不久就病死了。他的儿子司马炎享受了从祖父、伯父和父亲那里留下的果实，当上了晋王，掌握了魏国大权。
司马炎急于当皇帝。几个月以后，他就让魏帝曹奂让位，自己登上了宝座。一切禅让仪式和条件，都仿照当年曹魏代汉的格式。这可是曹丕当年万万料想不到的。
司马炎兵不血刃，接管了曹魏政权，改国号为晋，他就是晋武帝。三国鼎立的局面变成了南北对峙。下一步，晋武帝就着手准备灭吴国了。
吴国最后一个皇帝孙皓是孙权的孙子。他不但不懂得治国治军的策略，还专横残暴，唯我独尊。他曾经下令迁都武昌，可武昌物产不多，要从扬州往那里运粮运物，加重了百姓的负担，后来只好又迁回了建业。他贪图享乐，乱杀大臣，弄得君民、君臣关系十分紧张。这样，吴国被晋朝灭亡就是迟早的事情了。
