公元263年(景耀六年)，姜维听闻钟会于关中治兵，于是上书给刘禅调兵遣将以作准备，但黄皓告诉刘禅敌人不会来的，于是刘禅也就没当回事，导致蜀汉群臣都不知道此事。
同年夏，魏司马昭派遣钟会、邓艾、诸葛绪等大举伐蜀，刘禅于是派遣张翼、廖化、董厥等前往拒敌，姜维率众将钟会十余万大军挡在剑阁，但邓艾却偷渡阴平直奔成都，刘禅与群臣商议后决定派遣诸葛瞻领兵于涪拒敌，虽然一开始诸葛瞻击破了邓艾军的前锋，但诸葛瞻不听黄崇的劝告占据险要，最后战死绵竹。
刘禅刘禅再次召集群臣商议对策，光禄大夫谯周力排众议，极力主张投降，而北地王刘谌请求背城一战，但刘禅不同意，于是刘谌先杀妻子而后自杀，南中监军霍弋也请求带兵前来守卫成都，刘禅还是不同意，最终，刘禅听从谯周的建议，向邓艾军投降。
刘禅投降后敕令坚守剑阁的姜维向钟会军投降，而姜维假意投降钟会，准备借钟会之手诛杀魏将，而后复兴蜀汉，并写密信给刘禅只需等待几天就可以，但因为事情泄漏，姜维及张翼等都被杀，蜀汉就此彻底灭亡。
公元263年(景耀六年)，魏将钟会、邓艾等大举伐蜀，邓艾偷渡阴平大军压境，刘禅与群臣商议如何抵御，决定派诸葛瞻领兵迎战，但诸葛瞻战败，之后，刘禅接受谯周的建议，向曹魏投降。
蜀汉亡后，刘禅移居魏国都城洛阳，封为安乐县公，刘禅就这样在洛阳安乐地度过余生。
公元271年(泰始七年)，刘禅去世，晋朝廷谥刘禅为思公。
西晋末年，刘渊起事，国号为汉，追谥刘禅为孝怀皇帝。