欲在此入川，则遇此石阵而回。”桓温大惊，于是重赏土著，止住大军，独引十数骑卫兵，下得山坡，直入石阵中观看。当时日且将坠，但见杀气自地而起，怪石嵯峨似剑，重叠如墙，江涛汹涌，浑似战鼓之声。桓温观罢，赞叹不已，对诸将道：“孔明先生闻说是南阳庞德公、司马德操弟子，鬼谷门传人，学究天人。今观此阵，真乃不世奇才，恨某生不逢其时，不能以师事之。”于是引兵直出，至于青衣。
汉主李势闻报晋军入川，不由大惊，急命大将李福、昝坚率大军赶赴合水，抵御晋军。汉军既出，诸将皆进言道：“今晋军远来，地理生疏。我军宜在江南设伏，待其半渡而击，则桓温必为我所擒。”昝坚却道：“我闻桓温善于占卜，必能料我设伏，彼若将计就计，反为不美。不如引兵向犍为，据坚城以拒之，可保万全。”于是不听众将之论，从江北鸳鸯琦渡江，向犍为开进，与晋军异道而行。三月，桓温兵至彭模，打探蜀军皆向犍为，于是聚诸将商议行止。诸将皆欲分兵两路，东西并进，以分汉军之势。袁乔急出谏道：“切切不可。今我悬军深入，当集中兵力，以期一战而定。若分两路而进，其中一路落败，则大事去矣，不如全军而进。”桓温以为善计，遂留参军周楚、孙盛将兵二千看守辎重；自亲率步兵二万，令皆弃其釜甑，每人携三日军粮，以示无还归之心，直趋成都。汉将李福回军袭击彭模，被孙盛等人击退。而桓温则三战三胜，一路击败李权等汉军拦阻，进逼至成都城下。
昝坚赶到犍为，未遇晋军，已知上当，便从沙头津渡江还军，却得知晋军已攻至成都城外十里陌，兵临城下。昝坚只唬得亡魂皆冒，急率军兼程倍道来救，未曾接战，已军疲力沮，势成强弩之末。桓温令袁乔回军袭之，昝坚部不战自溃，四散奔逃。至此汉军两路兵皆溃，成都只余孤城，再无援兵。汉主李势无奈，只得集结成都所有兵力，引出城外，布于笮桥，来与晋军决战。两军会战，各不相让，呐喊响于四野，军鼓号角震天。当时战况惨烈，晋军前锋失利，参军龚护战死，汉军箭矢甚至射至桓温马前。于是晋军诸将皆惧，意欲退兵，高喊鸣金。而鼓吏却手慌脚乱，闻令而误击前进号鼓。袁乔闻鼓，亲拔剑在手，乘势督促军士奋战。军士至此已无退路，于是奋力冲突十余次，汉兵溃退，晋军终于反败为胜，大败汉军。桓温趁胜攻入成都，令纵火焚毁小城。李势乘夜逃走，远遁九十里，收集败军，因见部众人人惶惧，无复斗志，于是长叹数声，终于决定投降。遂遣使先送玺绶至桓温军门，后约期背缚舆梓，前来归顺。桓温接受投降，焚梓受玺，令人将李势送往建康。晋帝闻桓温奏凯，不胜之喜，既命封李势为归义侯，安置于建康。成汉政权至此灭亡，凡历李雄、李班、李期、李寿、李势五主，国祚四十三年——与蜀汉刘备、刘禅国祚一般，细思岂不令人惊煞。
桓温一举平蜀，便在当地举任贤能，援引贤才为用，将汉司空谯献之、旧臣王誓、王瑜、邓定、常璩等人辟为参军，举贤旌善，安抚蜀地，蜀人无不大悦。王誓、邓定不