逃。至此汉军两路兵皆溃，成都只余孤城，再无援兵。
汉主李势无奈，只得集结成都所有兵力，引出城外，布于笮桥，来与晋军决战。
两军会战，各不相让，呐喊响于四野，军鼓号角震天。当时战况惨烈，晋军前锋失利，参军龚护战死，汉军箭矢甚至射至桓温马前。
晋军诸将皆惧，意欲退兵，高喊鸣金。鼓吏却手慌脚乱，闻令而误击前进号鼓。
袁乔闻鼓，拔剑在手，乘势督促军士奋战。
军士至此已无退路，于是奋力冲突。十余次冲锋之后，汉兵溃退，四散奔走。
晋军终于反败为胜，大败汉军。桓温趁胜攻入成都，令纵火焚毁小城。
李势乘夜逃走，远遁九十里，收集败军，因见部众人人惶惧，无复斗志，于是长叹数声，终于决定投降。遂遣使先送玺绶至桓温军门，后约期背缚舆梓，前来归顺。
桓温接受投降，焚梓受玺，令人将李势送往建康。
晋帝不胜之喜，封李势为归义侯，安置于建康。成汉政权至此灭亡，凡历李雄、李班、李期、李寿、李势五主，国祚四十三年。
却与蜀汉刘备、刘禅国祚一般，细思令人惊煞。
桓温一举平蜀，便在当地举任贤能，援引贤才。因将季汉司空谯献之、旧臣王誓、王瑜、邓定、常璩等人辟为参军，举贤旌善，安抚蜀地，蜀人无不大悦。
王誓、邓定不久举兵叛乱，终被晋军讨平。
桓温在蜀地驻扎一月，置将留守，便自率大军班师返回江陵。
当凯旋而归，途经德阳县境之时，因见风和日丽，歌舞升平，一派和平安宁气氛，桓温感慨万端，乃命于此设郡，定其郡名为“遂宁”，以示平息战乱，终达安宁之意。
于是此后历代沿革，遂宁一千六百年而县名不易，以至于今。
由此蜀地平定，朝廷中当初极言不可伐蜀众臣，无不含羞带愧，再无话说。
朝廷封赏平蜀之功，褚后垂帘问政，欲封桓温为豫章郡公。却被尚书左丞荀蕤劝止道：今止灭蜀而已，天下大业未就。若其后桓温复平河洛，当何以赏之？
于是终封桓温为征西大将军、开府仪同三司、临贺郡公。