宋平荆南后，即部署攻蜀。后蜀皇帝孟昶闻讯，欲依托川陕险要地势，严兵拒守，同时遣使约北汉共同反宋。赵匡胤获后蜀叛将赵彦韬，得知蜀军兵力部署，遂下令出兵。

　　十一月，赵匡胤命分兵两路：北路，忠武军节度使王全斌为西川行营前军兵马都部署，侍卫步军都指挥使崔彦进为副都部署，率步骑三万出凤州，沿嘉陵江南下；东路，侍卫马军都指挥使刘廷让为副都部署，率步骑两万出归州，溯长江西进。

　　大军出发前，赵匡胤谕令军队：“所至毋得焚荡庐舍，驱略吏民，开发丘坟，翦伐桑柘，违者以军法从事。”

　　王全斌等辞行时，赵匡胤宴诸将于崇德殿，又对众将说：“凡克城寨，止籍其器甲、刍粮，悉以钱帛分给战士，吾所欲得者，其土地耳。”

　　赵匡胤的两次讲话，都透露一个信号：可劫掠粮食、钱财。

　　这就是以战养战，因为后勤补给困难，只能靠劫掠当地以提供军需补给。

　　后周占领蜀口秦、凤、阶、成四州，蜀门户洞开，后蜀皇帝孟昶得知宋军来攻，命王昭远为北面行营都统，赵崇韬为都监，率兵数万北上，只能扼守境内利州、剑门等关隘。

　　王昭远，幼孤贫，十三岁时投靠东都僧人知諲为童子。孟知祥入蜀，于府署赠饭给僧人，王昭远持巾履，跟随知諲得入。太子孟昶刚刚入学，见王昭远聪慧，留下侍奉孟昶左右。孟昶继位，王昭远初为卷帘使，后一步步晋升为枢密使。

　　从北向南攻略西川，有三条道：一为金牛道，即剑门蜀道，一夫当关万夫莫开；二为阴平道，即当年邓艾所走之道；三为米仓道，这是比阴平道更难走的山道。

　　宋军选择的是金牛道。

　　‌金牛道‌，又称‌蜀栈‌，是古代连接关中与四川的交通要道，其中‌宁强至广元段‌尤为险峻，多处路段凿石为道、架木为栈，悬于峭壁之间，堪称“天梯石栈相钩连”。这段路正是李白笔下“‌蜀道之难，难于上青天‌”的真实写照。

　　宋军一路攻伐，到达葭萌关，此关距剑门关约四十里，有栈道相通。蜀军阻挡宋军的办法是，将栈道一把火给烧了。

　　王全斌一面命军队修复栈道，自己分军偷走罗川道，两军会合，前往剑门时，中途驻扎在益光。

　　挡在前方的是剑门关，该关修筑于剑门山中断处，绝崖断离，两壁相对，其状似门，故称剑门，此关由诸葛亮当年修筑。

　　王全斌与诸将商议说：“剑门天险，古称一夫荷戈，万夫莫前，诸君宜各陈进取之策。”

　　恰好此时得一降卒，名叫牟进，据他说，益光对江的东边，越过几座大山，有条小路叫来苏，蜀人在江的西边设置兵营，对岸有渡口，从这里出剑关南行二十里，到清强店，与大路相合。可以从这里进兵，则剑门不足为恃。

　　王全斌准备带甲出发，将领康延泽则建议说：“来苏细径，不须主帅亲往。”王全斌采纳他的策略，命史延德分兵前往来苏，在江上建造浮桥。蜀人见桥建成，弃营而逃。

　　王昭远听说宋军攻来苏，已到达清强，就带领军队撤退，留偏将守剑门，自己逃到汉原坡。宋军破剑门关，大败蜀军，追至汉原坡。赵崇韬还想召集军队最后抵抗一下，而王昭远却据胡床不能起。赵崇韬战败，被擒，王昭远脱下甲胄仓皇逃跑，投奔东川，藏匿民舍中，被追兵活捉。

　　公元九六六年，乾德四年。

　　正月，三万宋军杀至成都城下时，此时城内尚有十四万军，不战而降。孟昶的爱妃花蕊夫人因此写下一首诗：

　　君王城上竖降旗，妾在深宫那得知。

　　十四万人齐解甲，更无一个是男儿。

　　后蜀就此灭亡，宋军开始大肆掠夺。班师回朝之时，诸将都车载子女玉帛，唯有一人行装中只有图书及衣物，此人即是都监曹彬。

　　孟昶到汴京后，七日而卒。善于诗词的花蕊夫人则被赵匡胤纳入宫中。