嘉宁元年（4年）十一月，东晋安西将军桓温采纳江夏相袁乔“宜先攻弱”之策，和益州刺史周抚、南郡太守司马无忌一起带兵攻打成汉，令袁乔率兵为前锋。
公元4年（太和四年），东晋大司马桓温率领水军讨伐李势。
桓温驻扎在青衣，李势命右卫将军李福、镇南将军李权、前将军昝坚率大军自山阳(今四川双流东南)赴合水(今彭山双江镇)阻击晋军。
诸将欲在江南(今双江镇以北、府河以西之牧马山区，古人以大江为东流，故以大江之西为“江南”)设伏以待晋军，但昝坚不听，认为桓温只能从步行的小路过来，率军从江北鸳鸯琦(今双流镇西北，岷江东北岸)渡江向犍为(今彭山西北，岷江之西)开进。
桓温军避开犍为郡城及武阳城(今双江镇北)，间道直指成都南面之白家场、石羊场。
昝坚军正好与晋军异途。
三月，桓温攻下彭模(今四川彭山东南，岷江东岸)，以参军孙盛、周楚率老弱残兵留守辎重，自率步兵轻装向成都进军。
李福、李权等回军，李福攻彭模，被孙盛等阻拒，李福败后退走。
桓温进军途中与李权相遇，三战三胜，成汉军败退成都。
可是桓温从山阳走了江南的路。
昝坚军在犍为未遇晋军，才知道和桓温走岔了道，便从沙头津(今新津南，彭山县北岷江边)渡江还军，待赶到晋军时，桓温已攻至成都南郊的十里陌，昝坚军的部众不战自溃。
李势倾城中守军在成都笮桥(今成都西南南河上)同桓温军激战。
桓温军前锋受挫，参军龚护战死，矢及桓温马首，众惧欲退时，鼓吏误鸣进鼓，袁乔乘势督士卒力战，大破成汉军。
桓温到达城下，晋军乘胜直追，纵火烧大城的各个门。
李势的徒众惊惶恐惧，不再有坚守的打算，他的中书监王嘏、散骑常侍常璩等人劝李势投降。
李势以此事询问侍中冯孚，冯孚道：“从前吴汉征伐蜀地，杀光了公孙氏。如今晋国下书说，不赦免李家人，即使投降，恐怕也没有活命的机会。”
李势就在夜晚逃出东门，和昝坚逃到晋寿，至葭萌关(今四川广元西南)，然后送投降文书给桓温道：“伪嘉宁二年三月十七日，略阳人李势叩头死罪。伏惟大将军节下，先人遭难流亡，凭恃险要的地势而趁着局势的空子，窃据汶蜀。李势因为愚昧无知，又接掌了末期的统绪，偷安推移，没有能够改变主意。竟然麻烦了大驾，来到这险峻崎岖的地方。将士狂妄愚鲁，犯了天威。惭愧悔恨，精魂飞散，甘愿承受刀斧，来祭大军的战鼓。伏惟大晋，天网恢弘博大，恩泽遍及四海，超过太阳。紧迫匆忙，逃到草野。今天到白水城，谨派私自委任的散骑常侍王幼奉笺呈交，并命令州郡放下武器。枯池中的鱼，时刻等待着救命的消息。”
李势不久就用车拉着棺木而捆绑起来到军营门前，桓温解开他的绑绳，焚烧他的棺木，将李势和他的弟弟李福、从兄李权等亲族十多人迁到东晋都城建康（今江苏南京），封李势为归义侯，成汉自此灭亡。
桓温还军时仍以周抚为益州刺史，镇彭模。
嘉宁四年（4年）周抚攻杀占据成都称帝的范贲（范长生之子），使蜀地全归东晋。
公元年（升平五年），李势在建康（今江苏南京）去世。?
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