在與姜維的多次鋒中，鄧艾憑藉著自己的軍事才能，屢戰屢勝，為了曹魏軍中的中流砥柱。他不僅保衛了曹魏的西部邊境，也為後來滅亡蜀漢奠定了堅實的基礎。
除了抵姜維的北伐，鄧艾在治理地方、安邊疆方面也頗有建樹。他擔任汝南太守時，特意找到了當年資助過他的那位吏的父親。雖然那位老人已經去世了，但鄧艾仍然派人祭奠他，並送給老人的母親很多財，還推薦老人的兒子擔任了計吏。鄧艾的這一做法，贏得了當地百姓的稱讚。
在擔任兗州刺史時，鄧艾向朝廷上書，提出了“國之所急，惟農與戰”的主張。他認為，國家要想強大，必須重視農業生產和軍事建設。農業是國家的本，只有糧食充足，國家才能穩定；軍事是國家的保障，只有軍隊強大，才能抵外敵。他還建議朝廷設立爵位，獎勵那些積極務農、積累糧食、富民強兵的人，這樣才能堵塞浮華之風，讓天下人都專心於農業和軍事。他的這些建議，得到了朝廷的採納。
在治理邊疆時，鄧艾也提出了很多有效的措施。當時，幷州的右賢王劉豹將匈奴各部合併為一部，勢力逐漸強大，對曹魏的邊疆構了威脅。鄧艾上書朝廷，建議將匈奴分為兩國，以削弱其勢力。他還建議朝廷重用去卑的兒子，讓他居住在雁門，牽制匈奴。此外，他還建議將與漢人雜居的羌胡部落逐漸遷出，加強對他們的教化，防止他們作。這些建議都被朝廷採納，有效地維護了曹魏邊疆的穩定。
景元四年（西元263年），這是鄧艾人生中最輝煌的一年，也是三國曆史上有決定意義的一年。這一年，曹魏決定大舉進攻蜀漢，徹底消滅這個割據政權。
當時，蜀漢的國力已經日漸衰弱。諸葛亮、蔣琬、費禕等賢臣相繼去世，姜維雖然多次北伐，但不僅沒有取得實質的進展，反而消耗了大量的國力。蜀漢的政治也日益腐敗，後主劉禪昏庸無能，寵信宦黃皓，朝政混。曹魏則在司馬懿、司馬師、司馬昭父子的經營下，國力強盛，兵糧足，備了消滅蜀漢的實力。
這一年秋天，魏帝曹奐下詔，命令各路大軍進攻蜀漢。司馬昭親自制定了作戰計劃，兵分三路：一路由徵西將軍鄧艾率領，從狄道出發，攻打姜維駐守的沓中；一路由雍州刺史諸葛緒率領，從祁山出發，截斷姜維的退路；一路由鎮西將軍鍾會率領，從駱谷出發，攻打漢中。三路大軍水陸並進，直蜀漢腹地。
鄧艾接到命令後，立刻率領大軍出發。他深知，姜維是蜀漢的支柱，只要擊敗姜維，消滅蜀漢就指日可待。鄧艾率領魏軍一路西進，很快就到達了沓中，與姜維的蜀軍展開激戰。姜維雖然英勇善戰，但面對強大的魏軍，加上寡不敵眾，逐漸陷了困境。
就在鄧艾與姜維激戰的時候，鍾會率領的大軍已經攻佔了漢中。姜維得知漢中失守的訊息後，大驚失。他知道，漢中是蜀漢的門戶，漢中失守，蜀漢就危在旦夕。於是，姜維下令撤軍，打算回師救援都。
但諸葛緒率領的魏軍早已在橋頭截斷了姜維的退路。姜維陷了進退兩難的境地。關鍵時刻，姜維展現了他的軍事才能。他採用聲東擊西的計謀，率領蜀軍向諸葛緒的側後方進軍，假裝要攻打諸葛緒的後路。諸葛緒果然上當，率領魏軍後退三十里，防備蜀軍的進攻。姜維趁機率領蜀軍迅速穿過橋頭，擺了諸葛緒的追擊。
姜維率領蜀軍一路南下，最終在劍閣與前來增援的蜀軍會合。劍閣是一座天然的屏障，地勢險要，易守難攻。姜維率領蜀軍在劍閣憑險據守，鍾會率領的魏軍多次進攻，都未能攻破劍閣。
鍾會見劍閣久攻不下，軍糧供應也日益張，便打算撤軍。就在這危急關頭，鄧艾提出了一個大膽的建議：渡平，直搗都。
平是一條非常偏僻的小路，位於劍閣以西，全長七百餘里，都是無人之地。這條路山高谷深，地勢險要，道路崎嶇，平時很有人行走，蜀漢也沒有在這裡設防。鄧艾認為，正是因為這條路非常艱險，蜀漢才會放鬆警惕。如果魏軍能夠從平渡過去，就可以繞開劍閣，直接到達都平原，出其不意地攻佔都。
鄧艾的這個建議，在當時引起了很大的爭議。很多將領都認為，平之路太過艱險，大軍很難過，而且一旦中途遇到蜀軍的阻擊，就會陷進退兩難的境地，甚至可能全軍覆沒。但鄧艾卻堅持自己的主張，他認為，大事者不拘小節，越是艱險的地方，越有可能取得功。
司馬昭經過慎重考慮，最終採納了鄧艾的建議。於是，鄧艾率領三萬大軍，開始了渡平的壯舉。
渡平的過程，遠比想象中還要艱難。鄧艾率領大軍從平出發，沿著陡峭的山路前進。這裡沒有道路，只能靠士兵們鑿山開路，架設棧道。山高谷深，懸崖峭壁林立，士兵們只能攀著樹木和岩石，小心翼翼地前進。有時候，遇到陡峭的懸崖，士兵們甚至要用繩子把自己吊下去。
更讓人頭疼的是軍糧問題。由於路途遙遠，地勢險要，軍糧運輸非常困難。大軍出發不久，軍糧就快耗盡了。士兵們只能靠採集野果、打獵來充飢。很多士兵因為飢、疲勞和傷病，倒在了路上。但鄧艾始終沒有放棄，他先士卒，與士兵們同甘共苦。他還不斷鼓舞士氣，告訴士兵們，只要堅持下去，就能取得勝利。
在最艱難的時候，鄧艾做出了一個令人震撼的舉。他用氈把自己裹起來，從陡峭的懸崖上推滾下去。士兵們看到主帥如此英勇，深鼓舞，也紛紛效仿。他們有的用氈裹，有的攀著樹木，有的沿著岩石，一個個勇前進。
經過二十多天的艱苦行軍，鄧艾率領大軍終於功穿越了平古道，到達了江油。江油是蜀漢的一個重要據點，但蜀漢的守將馬邈萬萬沒有想到，魏軍會從平渡過來。當鄧艾的大軍突然出現在江油城下時，馬邈驚慌失措，毫無防備。在魏軍的強大攻勢下，馬邈最終選擇了投降。
攻佔江油後，鄧艾率領大軍繼續向都進軍。蜀漢後主劉禪得知魏軍渡平，攻佔江油的訊息後，大驚失。他急忙派遣衛將軍諸葛瞻率領大軍前往綿竹，抵鄧艾的進攻。
諸葛瞻是諸葛亮的兒子，他繼承了諸葛亮的忠貞，但軍事才能卻遠不如他的父親。諸葛瞻率領蜀軍到達綿竹後，並沒有佔據險要地形，而是在平原上列陣待戰。鄧艾見狀，心中大喜。他立刻下令，派遣自己的兒子鄧忠率領一支軍隊從右側進攻，司馬師纂率領一支軍隊從左側進攻。
但沒想到的是，蜀軍雖然戰鬥力不強，但抵抗得非常頑強。鄧忠和師纂率領的魏軍進攻挫，紛紛敗退回來。他們對鄧艾說：“將軍，蜀軍非常頑強，很難攻破，我們還是撤軍吧。”
鄧艾聽後，大怒道：“存亡之分，在此一舉！現在我們已經沒有退路了，只能前進，不能後退！”他拔出劍，厲聲說道：“如果你們再敢後退，我就先斬了你們！”
鄧忠和師纂見主帥了真怒，只好率領軍隊再次衝鋒。這次，魏軍將士們知道，敗在此一舉，他們個個勇殺敵，以一當十。蜀軍雖然頑強抵抗，但最終還是抵擋不住魏軍的猛烈進攻，陣腳大。諸葛瞻率領蜀軍力抵抗，最終戰死沙場。他的兒子諸葛尚也一同戰死，可謂是滿門忠烈。
攻佔綿竹後，鄧艾率領大軍繼續向都進軍。此時，都已經作一團。蜀漢的大臣們有的主張投降，有的主張逃往南中，有的主張向東投奔東吳。後主劉禪本就是個昏庸無能之人，面對魏軍的兵臨城下，早已嚇得魂飛魄散。他聽從了譙周等大臣的建議，決定投降。
景元四年冬十一月，劉禪派遣使者捧著皇帝的璽綬，前往鄧艾的軍營請降。鄧艾率領大軍到達都後，劉禪率領太子、諸王和群臣六十餘人，反綁著雙手，抬著棺材，來到軍門投降。鄧艾見狀，立刻上前解開劉禪的繩索，燒掉棺材，接了劉禪的投降。
進都後，鄧艾採取了一系列安民心的措施。他下令約束士兵，不得搶劫百姓的財，不得傷害百姓的生命。他還安蜀漢的員和百姓，讓他們各安其業，恢復生產。鄧艾的這些做法，得到了蜀漢百姓的稱讚，都的局勢很快就穩定了下來。
鄧艾還按照當年鄧禹平定河東的故事，秉承皇帝的旨意，任命劉禪為驃騎將軍，太子為奉車都尉，諸王為駙馬都尉。蜀漢的員們也都按照各自的職高低，被任命為曹魏的員。鄧艾還任命師纂為益州刺史，牽弘等人為蜀中諸郡的太守，負責治理蜀地。
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