延熙十六年（253年）春，大将军费祎遇刺身亡。次年，已经52岁的姜维终于坐上了大将军的位置，成了在军事上名副其实的接班人。为了完成诸葛亮的北伐遗愿，姜维独掌军权期间也组织了多次北伐行动，但也未见成效。景耀五年（262年），姜维北伐为邓艾所败，退驻沓中。当时宦官黄皓惑主弄权，企图除掉姜维培植自己的亲信、右将军阎宇来当大将军。正直的姜维求刘禅诛杀奸佞，但刘禅不肯，姜维为了自保便前往沓中种麦。
次年，司马昭派钟会、邓艾、诸葛绪等分东、中、西三路伐蜀，姜维率军凭借剑阁天险与钟会对峙。正当二人相持不下时，邓艾却趁其不备亲率小股人马从小路偷渡阴平，直扑成都。听闻魏军从天而降，加上诸葛瞻父子战死，刘禅便开城投降。蜀汉虽亡，但姜维和他率领的军队还在，他试图利用钟会的野心来恢复蜀汉政权。为了完成这一计划，姜维便假意投降的钟会。但是在当时，姜维的投降让许多人都纷纷质疑，他到底是真降还是假降。
直到东晋永和二年(346年)，姜维去世82年后，他率部投降是真是假才真相大白。当时桓温攻打成汉政权，其部将孙盛在宫殿的密室之中发现了一封落灰的密奏，只见上面写着"愿陛下忍数日之辱，臣欲使社稷危而复安，日月幽而复明"等23个大字。从时间和地点上来看，孙盛认为这应该是当年蜀汉大将军姜维写给后主刘禅的秘奏。确信姜维是假投降后，世人不禁感叹道：诸葛武侯可瞑目矣！
只可惜刘禅没有给姜维这个机会，姜维本人也在计划败露后被杀。蜀汉的灭亡标志着"三足鼎立"的格局被打破，狭义的"三国"时代也自此结束。
