离心、百姓怨声载道。桓温看准这一时机，采纳谋士袁乔“集中兵力，速战速决”的策略，仅率益州刺史周抚、南郡太守司马无忌等部约万余人，以袁乔率2000精兵为先锋，于十一月五日从江陵（今湖北荆州）秘密出发。
这一决策极具风险。当时朝中多数官员认为“蜀道险远，兵力不足”，但桓温却展现枭雄本色。他效仿项羽“破釜沉舟”，命全军抛弃笨重辎重，仅带三日口粮，轻装疾进，直指成都。袁乔对此解释道：“孤军深入，唯有背水一战，方可激发将士死志。”这种极端战术后来被史家称为“古代闪电战”的典范。
2兵分两路的战略欺骗
347年二月，晋军抵达青衣江（今四川乐山境内），成汉这才如梦初醒。李势急派叔父李福、堂兄李权、大将昝坚率数千兵马分头迎击。此时桓温施展关键战术：他令周抚部佯攻犍为（今四川彭山），吸引成汉主力；自己则率精锐沿岷江南下，直扑成都门户彭模（今四川彭山）。
这一调虎离山之计效果显着。成汉大将昝坚误判晋军主力路线，率军北渡岷江，在犍为苦等数日却不见敌踪。待其察觉中计，匆忙回防时，桓温已突破彭模防线，距成都仅二百余里。史载昝坚部“日夜兼程返成都，士卒疲惫，至城下见晋军旌旗，竟不战自溃”。
3笮桥决战：一场戏剧性逆转
三月，桓温兵临成都城下，李势集结最后兵力于笮桥（今成都南河）决死抵抗。这场战役充满戏剧性：
初战不利：晋军前锋龚护中箭身亡，流矢甚至射中桓温马首，军心动摇。
鼓吏乌龙：当晋军萌生退意时，击鼓官误将退兵鼓敲成进军鼓。这看似荒诞的失误，却被袁乔抓住战机，拔剑高呼：“此天助我也！”
绝地反击：晋军误以为主帅下令强攻，遂拼死冲锋。成汉军本已占据优势，却被这突如其来的反击打乱阵脚，最终全线崩溃。
此战细节充满历史争议。有学者认为“误击战鼓”实为桓温将计就计的谋略，借机激发士卒破釜沉舟的斗志。无论如何，这场意外成就了中国战争史上着名的“反败为胜”案例。
4火焚成都与末帝投降
笮桥惨败后，李势连夜出逃葭萌（今四川广元），临行前竟不忘