然而，刘禅不仅没有重视姜维的奏请，反而笑着安抚道：“黄皓不过是个供朕差遣的小臣，他的所作所为，朕都清楚。之前董允老说他不好，朕已经约束过他了，将军不必过于在意。”为了“化解矛盾”，刘禅还特意召来黄皓，让他向姜维“谢罪”。黄皓在姜维面前装出“惶恐认罪”的姿态，背地里却对姜维恨之入骨，暗中策划如何除掉这个“眼中钉”。
姜维见刘禅如此昏庸，黄皓势力又已根深蒂固，心中不禁生出恐惧——他深知，黄皓绝不会善罢甘休，若继续留在成都，迟早会被黄皓陷害。思来想去，姜维只能选择“避祸”。他再次上书刘禅，以“沓中（今甘肃舟曲西北）土地肥沃，可屯田养兵，同时防备曹魏从祁山来犯”为由，请求前往沓中驻守。刘禅没有多想，当即同意了姜维的请求。
就这样，姜维率部前往沓中后，蜀汉的主力部队远离了汉中、成都等战略要地，导致汉中防线的兵力大幅空虚——这一部署失误，为后来曹魏大军伐蜀留下了致命隐患。而黄皓则在姜维离京后，彻底掌控了蜀汉的朝政，连樊建、董厥等忠臣也只能“屈从其势”，蜀汉政权彻底陷入了“主昏臣奸”的局面。
景耀六年（263年），曹魏政权决定“伐蜀灭汉”，派遣邓艾、钟会、诸葛绪三路大军，分别从祁山、骆谷、武都出兵，水陆并进，直逼蜀汉。
当时姜维正在沓中屯田，得知曹魏大军来犯的消息后，心急如焚。他一面率领沓中驻军抵御邓艾的进攻，一面紧急上书刘禅，请求派遣军队加强汉中、阳安关（今陕西宁强西北）、阴平桥（今甘肃文县东南）等地的防守——这些都是蜀汉的“门户”，一旦失守，曹魏大军便可长驱直入，逼近成都。
然而，姜维的奏疏送抵成都后，却被黄皓扣押了下来。黄皓既不懂军事，也不愿因“战事”打扰刘禅的享乐，竟找来一名“巫师”，让巫师占卜“魏军是否会来”。巫师谎称“天象吉顺，魏军不敢入蜀，陛下无需担忧”。
刘禅本就厌恶政务，竟真的相信了“魏军不会来犯”的谎言。就这样，蜀汉错过了最关键的防御准备时间。邓艾在沓中击败姜维后，乘胜追击，与钟会合力攻破汉中；诸葛绪则率军夺取阴平桥，切断了姜维退回成都的退路。姜维虽拼死突围，率领残部退守剑阁，凭借天险挡住了钟会的大军，却没想到邓艾剑走偏锋，率领数千精兵，从阴平道（今甘肃文县至四川平武）偷渡，穿越七百里无人区，沿途凿山开路、修栈架桥，最终翻越摩天岭，直抵江油（今四川江油北）。
江油守将马邈见魏军突然出现，毫无防备，只得开城投降。邓艾大军士气大振，继续向成都方向推进，很快便攻克了涪城（今四川绵阳）。直到此时，刘禅才从黄皓的谎言中惊醒——他急忙召集朝臣商议对策，有人主张“迁都南中（今云南、贵州一带）”，有人主张“向东吴投降”，还有人主张“坚守成都，等待姜维回援”。刘禅犹豫不决，再次询问黄皓的意见，黄皓却早已没了往日的“镇定”，只能支支吾吾地说：“臣……臣也不知该如何是好。”
不久后，邓艾大军逼近成都近郊的绵竹（今四川德阳北），蜀汉卫将军诸葛瞻（诸葛亮之子）率领禁军前往抵御，最终战死沙场，绵竹失守。消息传到成都，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。
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