公元263年(景耀六年)，姜維聽聞鍾會於關中治兵，於是上書給劉禪調兵遣將以作準備，但黃皓告訴劉禪敵人不會來的，於是劉禪也就沒當回事，導致蜀漢群臣都不知道此事。
同年夏，魏司馬昭派遣鍾會、鄧艾、諸葛緒等大舉伐蜀，劉禪於是派遣張翼、廖化、董厥等前往拒敵，姜維率眾將鍾會十餘萬大軍擋在劍閣，但鄧艾卻偷渡陰平直奔成都，劉禪與群臣商議後決定派遣諸葛瞻領兵於涪拒敵，雖然一開始諸葛瞻擊破了鄧艾軍的前鋒，但諸葛瞻不聽黃崇的勸告佔據險要，最後戰死綿竹。
劉禪劉禪再次召集群臣商議對策，光祿大夫譙周力排眾議，極力主張投降，而北地王劉諶請求背城一戰，但劉禪不同意，於是劉諶先殺妻子而後自殺，南中監軍霍弋也請求帶兵前來守衛成都，劉禪還是不同意，最終，劉禪聽從譙周的建議，向鄧艾軍投降。
劉禪投降後敕令堅守劍閣的姜維向鍾會軍投降，而姜維假意投降鍾會，準備借鍾會之手誅殺魏將，而後復興蜀漢，並寫密信給劉禪只需等待幾天就可以，但因為事情洩漏，姜維及張翼等都被殺，蜀漢就此徹底滅亡。
公元263年(景耀六年)，魏將鍾會、鄧艾等大舉伐蜀，鄧艾偷渡陰平大軍壓境，劉禪與群臣商議如何抵禦，決定派諸葛瞻領兵迎戰，但諸葛瞻戰敗，之後，劉禪接受譙周的建議，向曹魏投降。
蜀漢亡後，劉禪移居魏國都城洛陽，封為安樂縣公，劉禪就這樣在洛陽安樂地度過餘生。
公元271年(泰始七年)，劉禪去世，晉朝廷謚劉禪為思公。
西晉末年，劉淵起事，國號為漢，追諡劉禪為孝懷皇帝。