后蜀军队被宋军的这一突然举动搞得措手不及，防线顿时瓦解。宋军顺利攻克剑门等重要关隘，打开了通往成都的道路。
另一路则由刘光义率领，从归州出发，沿长江西进。这一路宋军同样进展顺利，他们沿着长江攻克了许多沿江城镇，对后蜀的沿江防线造成了巨大的冲击。
两路宋军在成都附近会师，对成都形成了合围之势。
孟昶见大势已去，虽然心中不甘，但也只得率领群臣出城投降。公元965年，后蜀灭亡，其统治区域全部纳入北宋版图。
攻灭后蜀，北宋不仅获得了四川地区丰富的物产资源，如大量的粮食、丝绸、茶叶等，还得到了大量的人口，进一步增强了北宋的经济实力。四川地区自古以来就是天府之国，其丰富的资源为北宋的发展提供了坚实的物质基础。
五、平定南汉
南汉是位于岭南地区的一个割据政权，其统治区域包括今广东、广西等地。南汉政权在刘龑及其后代的统治下，政治极为腐败，统治者荒淫无道，对百姓进行残酷剥削。
刘龑在建立南汉政权后，自认为岭南地区地势险要，易守难攻，便开始肆意妄为。他大兴土木，建造奢华宫殿，耗费大量民力财力。其后代更是变本加厉，南汉的官员们贪污受贿成风，军队管理混乱，百姓生活在水深火热之中。
公元970年，赵匡胤决定对南汉发动进攻。他任命潘美为贺州道行营都部署，率领宋军南下。
宋军首先进攻南汉的贺州。南汉军队虽然进行了抵抗，但由于其长期缺乏训练，装备也较为落后，根本不是宋军的对手。宋军迅速攻克贺州，接着又连续攻克了昭州、桂州等多个南汉城镇。
南汉统治者刘鋹在得知宋军节节胜利的消息后，惊恐万分。他一方面妄图凭借岭南地区的山川险阻进行抵抗，另一方面又迷信巫术，寄希望于通过巫术来阻挡宋军的进攻。
例如，在宋军进攻广州的途中，刘鋹曾命令巫师在城墙上做法事，祈求神灵保佑南汉不被宋军攻破。然而，这些迷信行为并不能改变战争的局势。