大获全胜

东路的宋军，于乾德二年（964）十二月从归州（今湖北秭归）进入三峡，连破松木、三会、巫山等寨，杀其守将南光海等，蜀兵死者五千余人，获战舰二百余艘，然后向夔州进军。

东路军向夔州进攻时，遵赵匡胤所授方略而进。当进至距蜀军封锁江面之处三十里处，即舍舟步进，准备先夺蜀军浮桥，然后再引舟而上。时蜀守夔州之将高彦俦屯兵白帝城，知宋军将至，便对副将赵崇济、监军武守谦说：“宋军历险远而来，利在速战，我军宜坚壁以待之。”武守谦以为：“敌军进至城下而不击，又何待也？”便独自率军千余人出战，结果战败，宋军乘胜攻城，城失其半，高彦俦力战数天，全身负伤十余处，左右皆战死。高彦俦知大势已去，乃奔回府第，整好衣冠，望西北再拜，登楼纵火自焚而死。

宋军将领刘光义进入夔州城，收得高彦俦骨灰，以礼葬之。然后西进，沿途蜀军纷纷投降。刘光义每入一城，尽以府库钱财赐给军士。宋军将领每到一处都想屠戮，被监军曹彬一律禁止，因此东路军始终秋毫无犯。

蜀太子孟元喆身负重任，仍日夜与姬妾伶人嬉戏，对军政大事不闻不问。行至绵州（今绵阳），听说剑门已破，他弃军逃回成都，一路上都把当地的庐舍仓库烧毁。乾德三年（965）正月初七，孟昶知剑门已破，太子也逃回，惶骇不知所为，有老将石奉建议：“宋军远来，势不能久，请聚兵坚守，使敌军疲惫，然后看形势变化再做打算。”孟昶却感叹道：“我父子以丰衣美食，养士四十年，一旦遇敌，却不能为我向东发一箭。现在如若固守，谁肯效死？”宰相李昊请求封存府库，向宋投降。孟昶命李昊写降表，送给宋军。

而此时王全斌部尚未到达绵州，正月十三，王全斌在绵州以北六十里处的魏城接到孟昶的降表，十九日，其部队才到达成都近郊。数日后，刘光义的东路军也赶到成都。从王全斌自汴京出发到后蜀投降，前后不过六十六天。同年二月，赵匡胤命蜀主孟昶与其官属带着家属，全部来到汴京。孟昶生活奢侈，甚至溺器也以七宝装饰。赵匡胤看到后，命人全部打碎，说：“如此奢侈，能不亡国吗？”