孟昶渾然不知災禍將至，做了近30年太平天子，總以為天佑神庇，加之蜀道險遠，以為定能使宋師無功而返。可宋軍節節進取，王全斌等人連取興州等地，一路深入，並修治被蜀軍燒掉的棧道，直取天險大漫天寨。王昭遠來迎擊，三戰三敗，狂跑至利州。宋軍追來，他又繼續狂逃，退保劍門，依恃天險拒守。宋軍從來蘇小路急行軍，忽然出現在蜀軍身後，雙方猝然交戰，王昭遠驚懼交加，癱倒在胡床上不能起身。劍門失陷，王昭遠再逃，沒多久在東川被宋軍抓獲，“諸葛亮”變成了“豬狗狼”。
後蜀太子孟元喆一路上笑語喧喧，游山玩水。忽然劍門敗訊傳來，嚇得他和幾個隨從棄軍西奔，逃歸成都。至此，孟昶才如夢方醒，知道宋軍已兵臨城下。惶駭之間，他忙問左右退敵之策。良久，才有一個老將出主意：“宋軍遠來，勢不能久，請聚兵堅守以敵之。”孟昶思忖半晌，歎息道：“我父子以豐衣美食養士四十年，一旦遇敵，不能為我盡一點心。現在要困守孤城，誰會賣命呢？”
“德高望重”的蜀國司空李昊勸孟昶“封府庫請降”，無奈之下，孟昶只能聽從，命李昊替自己起草降表。前蜀王衍滅亡時，降書也是這位李大人所為，因此，有人連夜在李昊大門上寫了幾個大字：“世修降表李家”。
王全斌大軍到達成都升仙橋，孟昶備齊亡國之禮，跪于軍門，送上降表。自宋軍發兵汴京，到孟昶歸降，總共才66天。後蜀滅亡了。建隆四年（963）七月，孟昶家族被遷至汴京，于明德門外素服待罪。宋太祖下詔釋罪，賜孟昶冠帶、襲衣，並封他為開府儀同三司、檢校太師兼中書、秦國公。7天後，這位後蜀降王就暴卒于家，估計是趙光義下的毒。
孟昶死後，宋太祖召花蕊夫人入宮。此前太祖早已聞知花蕊夫人有才名，命其作詩。這位亡國靚女隨口成誦，賦《國亡》詩一首：“君王城上豎降旗，妾在深宮哪得知。十四萬人齊解甲，更無一個是男兒。”趙匡胤品玩量久，心中大悅，好好地享用了花蕊夫人的雪膚冰肌。
建設
除了花蕊夫人外，孟昶似乎只能算一個一般的亡國之君，沒什麼特點。其實不然，他在文化事業上是做出了很大貢獻的。
他愛好文藝辭賦，廣政三年（940），他命衛尉少卿趙崇祚收集當時“詩客曲子詞五百首，分為十卷”，名為《花間集》。這年四月，翰林學士歐陽炯為之作序。後人視為文人詞曲之祖，對後世影響很大。第二年（941），孟昶詔令史館編輯《古今韻會》五百卷，工程浩大，可惜沒有流傳下來。
廣政十六年（953），孟昶命人在石頭上刻《論語》、《爾雅》、《周易》、《尚書》等十經，盡依太和舊本，曆時8年才刻成。又怕刻石經流傳不廣，就刻為木板，以便于流傳。後世用木本刻書，即是始于後主孟昶。
孟昶還創辦了曆史上第一個畫院，延請蜀中著名畫師50多人住院作畫，如花鳥大師黃荃父子就在被邀之列。孟昶在音樂上也有創造，今天流傳在的“南管”音樂，被外國人稱之為“唐音”，其實也是孟昶命人制作的。
虛待齋曰
孟昶和李煜，實在有太多的相似之處。他們都是亡國之君，但都不算昏聵，更沒有一點殘暴，而且都是文化，只是孟昶更加全面，但沒有太多有影響的個人作品傳世，而李煜的亡國詩詞則非常打動人心。這與孟昶到開封後很快被毒死有關，曆史沒有給他時間去創作“亡國詩篇”，而李煜則在開封活了幾年，有充裕的創作時間。
孟昶有花蕊夫人，李煜則有大周後、小周後，都留下了佳話。倘若不亡國，他們與女人的故事就不會是令人回腸九轉的悲劇，就沒有多少感人的因素，而只能給人淫靡的口實。是亡國的悲劇成就了他們二人，但李煜說到底只是個文人而已，孟昶則因為首制文人詞曲集、首開畫院、大規模勒石刻經和保留下“南管”音樂，在中國文化史上有著更顯赫的位置。