众将都说蜀地险要坚固，不可长驱直入，应当按兵不动，先观察蜀兵的动向。郭崇韬转问李愚，李愚答道：“蜀人对蜀主的荒淫无度，正感到苦恼，都不想为他效力。我们应当乘蜀国人心涣散之时，发起进攻。这样他们就会吓破了胆，虽然有险阻，又有谁来为他坚守呢？”
正在此时，李绍琛传来捷报。郭崇韬得报大喜，对李愚说道：“你料敌如神，我们还有什么可忧患的。”即率军兼程前进。到了十九日，王承捷持凤、兴、文、扶四州的印节来降。又得到八千多降兵，粮食四十万斛。郭崇韬说道：“这次平定蜀国，是必定无疑的了。”以都统的命令让王承捷代理武兴节度使。
蜀主到达利州，遇到了从威武城逃回来的士卒，他才相信唐兵真的来了。王宗弼、宋光嗣对蜀主说道：“东川、山南的军队还很完整，陛下只要用大军据守利州，唐军怎敢孤军深入。”蜀主即任命随驾清道指挥使王宗勋、王宗俨、兼侍中王宗昱为三招讨，率兵三万去迎战唐军。
李绍琛等率军经过长举，兴州都指挥使程奉琏率部五百人前来投降，请求先修桥梁和栈道，等待唐军的到来。二十二日，蜀国兴州刺史王承鉴弃城逃走，李绍琛等攻下了兴州，郭崇韬任命唐景思代理兴州刺史。二十六日，蜀国成州刺史王承朴弃城逃走。
唐军到了三泉，与蜀国的三招讨使相遇。唐军凭着一股锐气，横冲直撞，杀将过去。蜀兵连年没有训练，怎是对手？顿时你惊我惧，彼逃此散。三招讨使本来就不是将才，顿时吓得魂飞魄散，抱头鼠窜，所领部众，被唐军一下杀死了五千人，剩下的四散奔逃。李绍琛夺得蜀军的十五万斛粮食，军中粮食便充足起来。
蜀主听说王宗勋等战败，急忙从利州快速西逃。同时令中书令、判六军诸卫事王宗弼率领大军坚守利州，又令他把王宗勋等三个招讨斩杀。李绍琛昼夜兼程直奔利州。
蜀国的武德留后宋光葆送给郭崇韬一封信，信中说道：“请唐军不要进入境内，如果办到，我就将管辖之地，全部归附唐军。如果不能按约定办，我就背城一战，以此来报答蜀主。”郭崇韬答应了他。
魏王李继岌到达兴州，宋光葆率梓、绵、剑、龙、普五州，武定节度使王承肇率洋、蓬、壁三州，山南节度使王宗威率梁、开、通、渠、麟五州，阶州刺史王承岳率阶州，全部投降了唐军。由此，其余城镇望风而降。
天雄节度使王承休和副使安重霸，谋划伏击唐军。安重霸说道：“袭击如果不能取得胜利，那么大事就完了。蜀国有十万精兵，地形险要牢固，唐军虽然勇敢，怎么能够顺利到达剑门？国家对你的恩情很大，听到国家有危难不可不赴难，我希望和你一起向西回朝。”
王承休平素非常信任安重霸，听从了他的建议。王承休即让安重霸率领龙武军以及招募来的一万二千多士卒跟随他一起回朝。临行前，州人在城外为他饯行。
王承休上马之后，安重霸在马前跪拜说道：“国家当初夺得秦、陇二州，费了许多的精力。如果我也跟随你回朝，谁来坚守这里呢？我请求为你坚守在这里。”说完，他率亲军回城。王承休无可奈何，只好继续西行。
然而这里都是不毛之地，羌族人从后面袭击他们。王承休率军边战边走，士卒们又冻又饿，到了茂州的时候，只剩下了二千人。安重霸早已率秦、陇二州投降了唐军。
郭崇韬给王宗弼等送去一封信，向他们说明利害关系。王宗弼听说各地失陷，正在惊惶。刚好唐使到来，呈郭崇韬的书信，劝他归降。他已怦然心动，无意守城。这时王宗勉等人也狼狈到来，王宗弼出示诏书，相持而泣。
王宗勉等流涕道：“国家危急至此，都是主上一人荒庸所致。你如果今日依诏，杀了我三人。他日必然轮到你自己，请你三思！”王宗弼道：“我正怀此意，所以出示诏书，同你们一起商议良策。”三人齐声道：“不如降唐？”王宗弼说道：“你们先去唐军，我往成都一行，何如？”王宗勉等当然赞成，便分头行事。
蜀主王衍回到成都，在文明殿会见大臣，泪水沾湿衣襟，君臣相视，没有一个人说出一句解救国难的话。王宗弼回到成都之后，劫持了蜀主、太后以及后宫诸王，把他们迁至西宫，自称西川兵马留后。
李绍琛进至绵州，那里的仓库己被蜀兵烧毁，绵江浮桥也被蜀兵切断。李绍琛对李严说道：“我们深入敌境，只有速战速决。乘蜀军心惊胆战，只需一百骑兵速过鹿头关，他们连出来投降的时间都没有。如果有人教王衍封锁鹿头关，以挫我军士气，那么胜负就难以预测了。”于是就和李严一起骑马渡江。随从士卒渡过的仅有一千人，接着他们攻进鹿头关。十八日，占据了汉州。
王宗弼派使者拿着钱财、马牛、洒肉去尉劳唐军，把蜀主的信送给李严，信中说道：“你来了，我就投降。”有人对李严说道：“是你提出讨伐蜀国的策略。蜀国之人对你恨之入骨，你千万不可前去。”李严没有听从，而是直奔成都。到了成都之后，他安抚慰那里官吏和百姓，告诉他们大军将相继到来。
李严进入西宫见蜀主王衍，王衍向李严大哭不已。李严婉言劝慰，告诉他出降以后，必能保全家属。王衍这才收泪，引李严见过太后，把母亲和妻妾托付给李严。
王衍令翰林学士李昊写降表，同平章事王锴写降书，遣兵部侍郎欧阳彬，带着书表，跟着李严同迎唐军。唐军统帅李继岌，郭崇韬等，听说蜀主愿降，当即兼程来到成都。令李严再行入城，引蜀君臣出降马前。
蜀主王衍穿着白衣服，口里含着玉璧，手里牵着羊，用草绳攀绕着头，向李继岌投降。李继岌接受了蜀主王衍的玉璧，郭崇韬解开了蜀主王衍脖子上的草绳，并把那些空棺都烧掉，按照李存勖的旨意，免除他们的罪过，释放了他们。蜀国君臣向着东北面拜谢了李存勖。
李继岌率领唐军进入成都，郭崇韬禁止士卒抢掠，街市一切照常。从唐军出兵到攻克蜀国，共用了七十天。取得十个节度使、六十四个州、二百四十九个县，俘获三万十卒，铠仗、钱粮、金银、缯帛等数以千万计。至此蜀国灭亡，蜀国从王建开始，共存一十九年。