诸葛瞻看完信后，勃然大怒，撕碎信件，叱令武士立即斩杀来使，让随从拿着使者的首级回到魏营见邓艾。邓艾大怒，即刻就要出战。丘本劝谏说：“将军不能轻率出战，应当用奇兵取胜。”邓艾听从了他的建议，于是命令天水太守王颀、陇西太守牵弘埋伏两军在后，邓艾自己带领兵马前来。
此时诸葛瞻正要挑战，忽然报告说邓艾亲自引兵到来。诸葛瞻大怒，立即引兵出城，径直杀入魏阵中。邓艾败走，诸葛瞻随后追杀。忽然两下伏兵杀出，蜀兵大败，退入绵竹城。邓艾命令包围绵竹。于是魏兵一齐呐喊，将绵竹围得像铁桶一样。
诸葛瞻在城中，见形势已经危急，于是命令彭和带着书信杀出重围，前往东吴求救。彭和到达东吴后见到吴主孙休呈上蜀汉告急的书信。孙休看完书信后与群臣商议说：“既然蜀汉危急我们岂能坐视不救。”当即命令老将丁奉为主帅丁封、孙异为副将率领五万大军前往救援蜀汉。丁奉领旨出兵分拨丁封、孙异带领两万兵马向沔中前进自己率领三万兵马向寿春前进分三路进军前来救援蜀汉。
然而，诸葛瞻见援军未到，对众将说：“长时间守城不是好办法。”于是留下儿子诸葛尚和尚书张遵守城，自己身披战袍，上马带领三军冲出城门。邓艾见蜀军出击，便撤军退去。瞻奋力追杀，突然一声炮响，四面魏军合围，将瞻困在阵中。瞻率军左冲右突，杀死了数百人。邓艾命众军放箭射击，蜀军四散逃散。瞻中箭落马，大喊道：“我的力量已经耗尽，当以一死报国！”于是拔出剑自刎而死。他的儿子诸葛尚在城上看到父亲在军中阵亡，怒火中烧，披挂上马。张遵劝道：“小将军不要轻举妄动。”
尚叹道：“我父子祖孙都受国家的厚恩，如今父亲已经死在敌军之中，我又何用活着！”便策马冲出城去，在阵中战死。后人有诗赞扬瞻和尚父子道：“并非忠臣只有少谋，苍天有意绝了刘备的子孙。当年诸葛亮留下瞻为后嗣，忠诚正直堪继武侯之志。”邓艾怜悯他们的忠诚，将父子合葬。趁机攻打绵竹，张遵、黄崇、李球三人各引一军冲出。蜀军人数稀少，魏军人多，三人都战死。因此，邓艾攻下了绵竹。整顿军队之后，他继续前进攻打成都。正如诗中所说：“试观蜀后主临危之日，与刘璋受逼之时无二。”
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