就在孟昶醉死梦生，过着神仙日子的时候，赵匡胤开始发兵攻占荆、潭。
这使得孟昶感到害怕，当下派大程官孙遇用蜡丸书从小道到北汉，相约共同出兵阻挠北宋的统一活动。
孙遇被北宋边吏捉住。
赵匡胤因此下诏伐后蜀，派王全斌、崔彦进等出凤州，刘光乂、曹彬等出归州;诏八作司度右掖门南、临汴水为孟昶建造房屋五百余间，供帐杂物齐备，以等待孟昶投降后用。
孟昶派王昭远、赵彦韬等抵抗。
蜀军刚从成都出发时，孟昶派李昊等人设宴送行。
王昭远手拿铁如意指挥军事，自比诸葛亮，他酒意正浓，对李昊说:我这次进军，哪里只是抗拒敌军?我领这二三万雕面恶少儿，夺取中原易如反掌啊!
真是无知啊！用这样的人为将，孟昶岂能不败！
孟昶又派儿子孟玄喆率精兵数万守剑门。
而他这个儿子孟玄喆去守剑门，首先就用车携带爱姬，同时带着乐器和几十个演戏的人随军出发。
蜀人看见了都偷偷讥笑，说他哪里是去抵御外敌，分明是去享受生活！
王全斌至三泉遇到王昭远，立即将他击败。
王昭远焚吉柏江浮桥，退守剑门。
军头向韬听蜀军俘虏说:来苏小路，从剑门南边清强店与大路会合。
王全斌派偏将史延德分兵走来苏小路，北击剑门，王昭远、赵彦韬败走，都被俘虏。
孟玄喆听到王昭远等战败的消息，也逃回成都。
宋将刘光乂攻打夔州，后蜀守将高彦俦战败，闭牙城拒守。
判官罗济劝他撤走，高彦俦说:我以前不能守住秦川，今又撤退，虽然君主不杀我，我有何面目见蜀人呢!又劝他投降，高彦俦不许，于是自.焚而死。
蜀兵见主帅死了，顿时奔溃，将帅多数被俘虏。
孟昶惊惶无措，当下问计于左右。
老将石頵认为宋军远来，势不能久，应当聚兵坚守等待东兵疲惫。
孟昶叹气说:我和先帝用温衣美食养士四十年，一旦临敌，不能为我向东放一箭，虽然想坚守，谁能为我去守呢?就命李昊写表向北宋投降。
乾德三年，公元965年正月，后蜀灭亡。
从宋军伐蜀至孟昶投降，共计六十六日而已。
其中，写降表的李昊，之前任职前蜀皇帝王衍的翰林学士，王衍败亡时，李昊为他写降表，现在又为孟昶写降表，蜀人夜间有人在他门上写上世修降表李家，一时传为笑谈。
孟昶投降北宋后，从成都押送到北宋京师汴梁的途中，成都有数万老百姓冒着生命危险为他送行，人们哭送着，男女老少沿江护送，其中哭得恸绝者数百人，孟昶也掩面痛哭，老百姓一直从成都送到键为县，达数百公里，其场面十分感人。
但是，这种场面，触动了赵匡胤敏感的政治嗅觉，知道孟昶尚得民心，所以，非死不可！
孟昶到达汴京后，被授为检校太师兼中书令，封秦国公。七天后，孟昶就离奇去世，时年四十七岁 。
孟昶的死，据说和他的贵妃花蕊夫人有关，因为赵匡胤看中了他的老婆，所以，把他毒死了。
孟昶当上皇帝后，广征蜀地美女以充后宫，妃嫔之外另有十二等级，其中最宠爱的是“花蕊夫人”费贵妃。
孟昶的后宫美女众多，每逢宴余歌后，略有闲暇，他便同着花蕊夫人，将后宫侍丽召至御前，亲自点选，拣那些身材婀娜，资容俊秀的，然后加封位号，轮流进御，其品秩比于公卿士大夫。每月香粉之资，皆由内监专司，谓之月头。而到了支给俸金之时，孟昶亲自监视，那宫人竟有数千之多，唱名发给，每人于御床之前走将过去，亲手领取，名为支给买花钱。
花蕊夫人最爱牡丹花和红栀子花，于是，孟昶命官民人家大量种植牡丹，并说：洛阳牡丹甲天下，今后必使成都之牡丹甲洛阳！当下不借派人前往各地选购优良品种，在宫中开辟“牡丹苑”。
孟昶除与花蕊夫人日夜盘桓花下之外，更召集群臣，开筵大赏牡丹。
那红栀子花据说是道士申天师所献，只有种子两粒，它开起花来，其色斑红，其瓣六出，清香袭人。
孟昶最是怕热，每遇炎暑天气，便觉喘息不定，难于就枕，于是在摩河池上，建筑水晶宫殿，作为避暑的地方。
其中三间大殿都用楠木为柱，沉香作栋，珊瑚嵌窗，碧玉为户，四周墙壁，不用砖石，尽用数丈开阔的琉璃镶嵌，内外通明，毫无隔阂，再将后宫中的明月珠移来，夜间也光明透澈。四周更是青翠飘扬，红桥隐隐。
从此，盛夏夜晚水晶宫里备鲛绡帐、青玉枕，铺着冰簟，叠着罗衾，孟昶与花蕊夫人夜夜在此逍遥。
有一晚上，孟昶又一次喝醉了，但觉四肢无力，身体摇摆不定，伏在花蕊夫人的香肩上。
孟昶想花蕊夫人看去，见她冰肌玉骨，粉面樱唇，格外娇艳动人，不由情不自禁，把夫人揽在怀中。
花蕊夫人低着云鬟，微微含笑道：“如此良夜，风景宜人，陛下精擅词翰，何不填一首词，以写这幽雅的景色呢？”
孟昶说：“卿若肯按谱而咏，朕当即刻填来！”
花蕊夫人说：“陛下有此清兴，臣妾安敢有违？”
孟昶大喜，取过纸笔，一挥而就，递与夫人，夫人捧着词笺，娇声诵道:
“冰肌玉骨清无汗。水殿风来暗香满。绣帘一点月窥人，欹枕钗横云鬓乱。起来琼户启无声，时见疏星渡河汉。屈指西风几时来，只恐流年暗中换。”（调寄《木兰花》）
这首词，令后来的苏轼痴迷不已，也填了一首《洞仙歌》，据他前言介绍，说他七岁的时候，见到眉州老尼，姓朱，忘了她的姓名，年九十岁。自言曾经随其师进入蜀主孟昶宫中。一日大热，蜀主与花蕊夫人夜纳凉摩诃池上，作一词，朱尼姑把词记住了。如今已经过去四十年，朱尼姑也死了很久了，人无知此词的，他也自己也只记其首两句。暇日寻味，觉得就是《洞仙歌》的牌令，当下把词补足：
冰肌玉骨，自清凉无汗。
水殿风来暗香满。
绣帘开，一点明月窥人，人未寝，欹枕钗横鬓乱。
起来携素手，庭户无声，时见疏星渡河汉。
试问夜如何？夜已三更，金波淡，玉绳低转。
但屈指西风几时来，又不道流年暗中偷换。
我们通过上面《木兰花》可以看出来，苏轼记住的，并不止前面两句，不过，通过他的妙手，确实令这首词更加绝妙。
孟昶和花蕊夫人的这种神仙日子并没过多久，宋朝就攻打过来了。