到成都，城内人心惶惶，刘禅彻底丧失了抵抗的勇气。他不顾儿子刘谌“父子君臣背城一战，同死社稷”的劝谏，在光禄大夫谯周的劝说下，决定向邓艾投降。
景耀六年（263年）十一月，刘禅率领太子、诸王及群臣，自缚双手，前往邓艾军营投降。至此，刘备、诸葛亮辛苦建立的蜀汉政权，历经四十三年，正式灭亡。
刘禅投降后，邓艾率领大军进入成都。他早就听说黄皓专权误国的种种恶行，入城后第一件事，便是下令逮捕黄皓，准备将其处死。黄皓得知后，吓得魂飞魄散，急忙拿出多年敛财积攒的金银珠宝，贿赂邓艾身边的亲信侍从。这些侍从收了贿赂，便在邓艾面前为黄皓求情，说“黄皓不过是后主的宠臣，若杀之，恐伤后主颜面”。邓艾虽厌恶黄皓，却也考虑到“安抚刘禅、稳定成都局势”的需要，最终放弃了杀黄皓的念头，只是将他关押起来。
此后，刘禅被邓艾迁往洛阳，封为“安乐公”，过起了“乐不思蜀”的生活。关于黄皓的最终结局，史料记载略有分歧：《三国志·蜀书·后主传》仅记载“邓艾收皓，将杀之，皓厚赂艾左右，得免”，未提及后续；而《华阳国志·刘后主志》则称，司马昭后来得知黄皓的恶行，认为“此等奸佞之臣，留之必生祸端”，下令将黄皓处死，以儆效尤。
