成汉政权自西晋元熙元年（306年，成汉建兴三年）李雄称帝以来，已经走过40个年头。李雄在位30年，执政以宽厚著称，简省刑律法纪，很有声望。当时海内鼎沸，而蜀地平安无事，各族士民纷纷前来归附，成为人们向往的一方乐土。但再伟大的君王也有终老的一天。

李寿登基后，继承李雄宽和俭朴的作风，遵行李雄的政策，努力把成汉恢复到李雄在位时的状况。可以说此时李寿还没有放纵自己的欲望。事情的转折就出后赵天王石虎的身上，石虎想吞并东晋，找成汉联手，答应事成之后平分江南。李寿得到强大的后赵邀请，心中大喜，派散骑常侍王椴、中常侍王广出使后赵。

汉兴三年（340年）九月，李寿集结起7万大军，准备响应石虎进攻东晋，但在群臣的劝阻下放弃了。

李寿不打算进犯东晋后，就召回王瑕等人。王暇从邺城回来后，大谈特谈邺城如何繁华，宫殿如何壮美华丽，又讲石虎严刑峻法，在后赵没有人敢说半个不字。直说得李寿一脸向往，心中羡慕不已，于是只要有人犯了错，哪怕是小小的过失，也要处死，以树立威势。

到汉兴六年（343年），李寿终于寿终正寝，由太子李势即位，改元"太和"。李势骄狂吝啬，贪财好色。李势只知道贪玩，根本没时间管理国政，又不信任别人，连祖父和父亲留下的、久经考验的老臣也都靠边站。

东晋这边，桓温自从跟着庾氏筹措北伐以来，桓温便有"灭胡平蜀"的志向，自然会格外关注赵、汉的动向，同时也会总结庾亮、庾翼兄弟的教训，采取先易后难的做法。因此，他出任荆州刺史后，决定先从李氏的成汉下手，以建立功勋。

永和二年（346年，成汉太和三年）冬天，太保李奕见李势大失人心，就想抢班夺权，在晋寿起兵反叛。蜀地男人都痛恨这个杀人夺妻的暴君，很多人自觉加入造反大军，兵众迅速达到好几万人。但是李奕英雄主义思想严重，单身匹马冲击城门，被守卫城门的士兵一箭射死，几万乌合之众迅速土崩瓦解。李奕死后，李寿为了庆祝胜利，改年号为"嘉宁"。

桓温觉得机会来了，准备讨伐成汉，可当他把计划提出来后，全军上下都认为不可行。只有江夏相袁乔表示赞同，他劝桓温说∶"攻取天下这样的大事，本来就不能按常理出牌，有大气魄者自己心里有数，大胆决策就是了，要想让众人的意见完全统一是不可能的。如今天下的祸患，也就胡、蜀二敌而已，蜀国虽然地势险固，但实力比胡人弱，当然先从他们下手。李势荒泽无道，民众与他离心离德，又自恃有天险，不修战备。可以派1万精锐轻装疾进，待他察觉我军的行动，我们已经通过了他赖以为守的天险，一战就能将其擒获。蜀地沃野千里，物产富饶，人口众多，诸葛亮仅以此一州之地就敢跟中原抗衡。而今成汉据长江天险的上游，这是个大隐患，我们攻克蜀地，意义非同小可。大家所担心的无非是我大军西进以后，胡人一定会乘虚而入，这问题又得从两方面分析，胡人听说我们万里远征，必定认为我方有严密的防范措施，定会不敢轻举妄动。即使他南下，我长江沿岸的守军也足以拒敌。"桓温听完袁乔鞭辟入里的分析，既像吃了一颗定心丸，又像打了鸡血，精神百倍。

永和二年（346年）十一月，桓温向朝廷打了一份报告，请求出征成汉，也不等朝廷批复，便率领征虏将军、益州刺史周抚，南郡刺史、谯王司马无忌逆流西上。他命安西将军范汪留守荆州，负责后方事务，以袁乔为先锋，率领两千精锐先行。

桓温拜表即行，让朝廷忧虑不已，认为他兵力不足，又深入险要偏远的蜀地，担心他会大败。只有刘啖认为桓温一定能够成功，有人间他为什么，刘恢说∶"这是基于我对桓温的了解，桓温此人喜欢赌博，没有十足的把握，他绝不会下注。我担心的是他攻克蜀地之后，会以此来控制朝廷，达到专权的目的。"

桓温率部溯江西进，一路未遇敌情，顺利通过了三峡天险，于次年二月进抵青衣（今四川名山北）。

李势得知晋军进犯，不敢怠慢，命叔父右卫将领李福、堂兄镇南将军李权、前将军咎坚等人率大军赶赴合水，以抵御晋军。不料还没开战，汉军内部就出了问题，有人建议在岷江南岸设下埋伏，以逸待劳痛击晋军。可咎坚却坚决反对，最终独自分兵开往江北的犍为（今四川彭山东）迎击晋军。

同年三月，桓温兵至彭模（今四川彭山东南）。有部将建议兵分两路，齐头并进，以分散汉军兵力。袁乔则建议全军一起行动，扔掉没用的东西，只带3天的军粮义无反顾地全力进攻。桓温采纳了袁乔的建议，留下周楚、孙盛在彭模看守辎重，自己亲率步兵从山阳出岷江南岸。

李福率军攻击彭模，孙盛等人奋力反击，李福见不能取胜，只好引兵退去。桓温率主力进军成都途中，遇上了李权部，由于汉军一再分兵，李权无法抵挡晋军的攻势，桓温三战三胜，李权全军溃散，逃回了成都。

咎坚率部赶到犍为后，却发现自己判断失误，晋军没走犍为，于是，又掉头从沙头津（今四川新津南）再次渡江返回。当得知晋军已经进攻到成都城外的十里陌时，这支奔跑几天的队伍早已疲惫不堪，见晋军势不可当，不战自溃。在成都近郊的成汉镇军将军李位都则直接率部投降了桓温。

李势困兽犹斗，调集残余部队要与晋军决一死战。双方在成都城东南两公里处的笮桥展开了一场生死搏杀。这场决战异常惨烈，晋军前锋失利，参军龚护阵亡，袁乔在步步退却，汉军的箭矢已经射到了主帅桓温的马前，军心动摇，都萌生了退意，眼看就要崩溃。

桓温也感到惊心，看情势不对，只得下令收兵。在这危急关头，负责击鼓的军官在忙乱中竟击起了总攻的鼓声。晋军将士听到战鼓声，顿时忘记了恐惧，都不避生死地冲向了迎面而来的汉军。

汉军被彻底震慑住了，纷纷转身逃跑，晋军乘胜追杀到成都城下，放火焚烧了各个城门。城内慌成一团，再也没有了继续抵抗的斗志。李势当晚就带着咎坚等人趁夜打开东门逃窜，奔晋寿（葭萌关，今四川广元西南）而去。

李势到了晋寿后，觉得逃亡终非长久之计，让散骑常侍王幼给桓温送去投降书。随后带上棺材，反绑双手来到了桓温的军营门前投降。桓温为他松绑，焚烧了棺材，把他及宗室亲属10多人送回了建康。后李势被封为归义侯，成汉至此灭亡。

平蜀之战使桓温声名大振，朝廷对他也忌惮三分。当时，桓温掌控着八州之地，自行招募军卒、调配资源，已不太把朝廷放在眼里，朝廷自然也指挥不动他这尊大神，只求他承认东晋政府，不闹事就烧高香了。因此，江南还相安无事，君臣名分还在。