兵直指成都。
这时候成汉的李福带兵袭击彭模，孙盛等人奋力反击，才将其逼退。桓温则一直向北推进，遇到成汉的李权，连续三战三捷，将成汉的士兵打得溃不成军，纷纷四散而逃。
成汉政权的官民其实多半已无心应战，谁也不想为了一个昏君送掉性命，所以那些勉强应战的也都不尽全力，稍遇挫折便拔腿而去，镇军将军李位都，甚至不等交锋，直接率军迎接桓温。
昝坚率领的另一路兵马抵达犍为之后，却得到消息说桓温已走另一条路北上，于是紧急从沙头津渡江返回成都，可惜还是晚了一步，桓温已在距成都10里远的十里陌安营扎寨，成都城基本已入其囊中，昝坚自知大势已去，士兵们也大为恐怖，顿时一哄而散。
李势被迫再次登上城门，调动残余部队，命令士兵背城一战，在笮桥发动猛烈的反击，流箭将桓温的军事参议官袭护射死，甚至险些射中桓温的坐骑，远征军一度准备撤离，桓温亲自击鼓，号召部队全力杀敌，一鼓作气拿下成都。
鼓声落地，袁乔拔出佩剑，率先奋不顾身地冲入阵地，其余将士也都奋力冲杀，终于粉碎了成汉最后的抵抗。
成都城正式被攻陷，桓温下令焚毁城门，城门残余士兵纷纷缴械投降，李势则在夜色的掩护下从东门逃往奔葭萌，接着派散骑侍从官王幼，晋见桓温，呈递了降书，书上的内容言简意赅：“略阳人李势，叩头，死罪！”
几天之后，李势用车辆载着空棺材，双手绑在背后，亲自到晋军大营前投降，桓温解开他的绳索，并焚烧了空棺，送李势跟其他皇族10余人到首都建康，立国44年的成汉政权宣告终结。