吴徐陵督陶濬被孙皓派去平定郭马叛乱，抵达武昌时，听说晋兵大举进逼，便停止去交趾，领兵返回。
刚回到建业，孙皓立即派人领他来见，询问他水军的情况。
陶濬回答说：“蜀地的船都很小，现在给二万名士兵，乘大船作战，我有把握打败敌人。”
孙皓于是下诏，召集兵员，授予陶濬符节斧钺，决定第二天出发迎战晋军。
但当天夜里，陶濬召集的士兵就一哄而散，全都跑光了。
晋琅邪王司马伷率领的一路大军，迅速进至涂中后，命令琅邪相刘弘率兵进抵长江，与建业隔江相峙，以牵制吴军。
同时派长史王恒率诸军渡过长江，直攻建业。
王恒军进展顺利，一一击破吴国沿江守军，歼灭吴军五六万人，俘获吴督蔡机。
王浑、王濬以及司马伷三路大军，同时逼近建业。
吴司徒何植、建威将军孙晏都把印玺、符节送到王浑那里，率先投降了。
孙皓采用光禄勋薛莹、中书令胡冲等人的计谋，分别派使者向王浑、王濬、司马伷奉上书信，请求投降，企图挑唆三人互相争功，引起晋军内部分裂。
孙皓眼见吴国不保，就写信给舅舅何植，说：“当年吴大帝以神武之略，发动三千兵卒，割据江南，席卷交广，开拓宏伟的基业，想要传至万世。到我末德，保守成业，不能安抚黎民百姓，责任缺失，违背了天的法则。昏庸变化的意象，反而被我认为是祥兆，致使南蛮叛乱，征讨不能攻克。听说晋国大军，从远方来到江边，本希望大家竭尽辛劳，却都被击退，而张悌没有返回，丧失军队超过一半。我惭愧不已。此时感到无聊，看到陶濬的上表说，武昌以西，已经没有人防守了。不防守的人，不是粮食不足，不是城不坚固，而是军队不肯作战。军队不肯战斗，难道是怨恨战争吗？这是我的罪啊。天空中产生异兆，百姓在下面感到怨恨，看这形势，如同累卵，吴国国祚最终结束，这是什么样的局面啊！天的匪寇要来灭亡吴国，是我所招致的。瞑目埋入黄土时，我又有什么脸面见四帝（孙坚、孙权、孙休、孙亮）呢？”
孙皓又给大臣们留下一封信，深深谴责了自己的罪过，说：“寡人不修德行，愧对继承先帝的法度，居皇位多年，政治与教化凶狠暴躁，致使百姓长久困苦，致使最终一朝天命归于有道之人，社稷被倾覆，宗庙无主了，羞愧如山堆积一般，没有其他的罪责。自己没有才能，对不起自己的名号，才能品质都不好，又担任王公重任，所以卜卦的时候有‘折鼎’（象征丢江山，大事不成）的诫词，有诗人作诗讥讽。以皇室自居。我仍然不听劝告，计谋不足，考虑事情也不周到，很多事被耽误。身边的小人，因此就变得酷虐，酷虐漫延，使忠顺之人被害，昏庸不能觉察。自走窄路，我对不起各位，大事难成，覆水难收了。”
又劝诫群臣，不要因为国家灭亡就灰心丧气，要振作精神，效忠晋国，发挥出自己的才能。
他说：“如今大晋平治四海，用心致力于选拔贤才，这正是杰出优秀的人材发挥和施展其才华的时候。管仲有大仇，齐桓公任用他，张良、陈平离开楚国，入朝为汉臣，舍弃混乱，选择有理的，不能算不忠诚。不要因为改朝换代，就因此丧失了志向。”
信的末尾，他只能长叹一声，说：“还能再说些什么呢？只能就此投笔罢了。”
孙皓的使者先把印玺送到了司马伷那里。
三月十五日，王濬的舟师经过三山，王浑派出信使，邀请王濬过来商议事情。
王濬正扬帆直逼建业，回复王浑说：“船行正顺风，不便停下来。”
这一天，王濬的八万士兵，乘着相连百里的战船，擂鼓呐喊着进入石头城。
孙皓听从胡冲的建议，效仿刘禅的做法，以亡国之礼，驾着素车白马，袒露肢体，缚住双手，衔璧牵羊，太子孙瑾、孙瑾弟鲁王孙虔等二十一人都穿着丧服，把棺材拉在车上，前往王濬军门投降。
王濬亲自给孙皓松了绑，焚烧了棺材，接受了玉璧及孙皓的投降。
王濬接收了吴国的地图、户籍等，清理封存府库，军中分毫不取。
晋武帝司马炎派出使者，慰劳王濬军。
晋军攻克了吴国的四个州，四十三个郡，接受了五十二万三千户，降服士兵二十三万名。
东吴政权宣告灭亡，三国长期分裂的局面也随之结束。
