公元965年正月19日，王全斌率領主力部隊抵達成都，出席了受降儀式，后蜀正式滅亡。大宋從出兵到受降，僅有六十六天。大宋收復后蜀一府成都府、四十五州、一百九十八縣、五十三萬四千零三十九戶。
孟昶派弟弟持表赴汴州請罪，又給大宋的實權大臣寫去信求情告饒。
趙匡胤下詔撫慰，表示你能封存府庫，主動投降，就說明你已經痛改前非了，放心，我不會言而無信的。
隨后，孟昶舉族東遷，坐船走水路，至江陵，趙匡胤派竇儼前往迎接撫慰。4月，抵達襄州，趙匡胤再派使節前來撫慰，賜茶藥，賜孟昶詔拜不名特權，稱呼其母為“國母”。5月，臨近汴州，趙匡胤派皇弟、晉王趙光義郊迎，6月16日正式踏進汴州城。
孟昶攜弟弟、兒子及李昊以下群臣三十二人進入皇宮，白冠素服，排班肅立，遞交降表后，跪地待罪。期間孟昶與趙匡胤獻禮、賜禮頗豐，不必細表。
趙匡胤授予孟昶檢校太師兼中書令，封秦國公，以上鎮節度使俸祿供養于汴州；自李昊以下群臣各有封賞。
僅僅7天后，孟昶病逝，享年47歲。臨終遺表，請求大宋開恩善待其家人。趙匡胤為之輟朝五日，追贈尚書令，追封楚王，贈謚號“恭孝”。
孟昶死后，其母李太后沒有哭泣，而是把酒灑到地上，祭道“你不愿君王死社稷，要茍且偷生，自取其辱，我之所以還活著，就是還掛念著你。你死了，我還活著干嘛”遂絕食五日而死。
這位李太后最初是李存勖的妃嬪，賜給孟知祥，是孟昶的生母。為人明辨，識大體，慈祥而節儉，時常教導孟昶成由勤儉敗由奢。當看到孟昶提拔王昭遠等人掌握兵權的時候，更是勸孟昶
“我曾親眼見證了李存勖滅后梁，親歷十余年的梁晉夾河血戰，更是見證了先帝在河東抵抗契丹、入蜀定兩川。所有成就大業的，都要遵循一個基本原則，那就是除非將領立有大功，否則不能授予兵權，因此士卒畏服。而今，王昭遠是你的廝養之徒，伊審徵、韓保貞、趙崇韜又都是些紈绔膏梁子弟，乳臭未干、不知兵事，無尺寸之功而僅憑私人關系就統御大軍，平時人們不敢說什么，然而一旦遇到緊急情況，恐怕沒人愿意為他們賣命。依我看，唯高彥儔是咱河東舊臣，忠于孟氏，且智勇雙全，他才是值得重用的人。”
沒吃過豬肉，還沒見過豬跑嗎李太后見證了莊宗李存勖的高光時刻，也見證了后蜀政權的建立，吃過的鹽比孟昶吃過的米都咸，尤其是對王昭遠等人掌握兵權后的預言，可謂是料事如神，后來蜀軍的表現與李太后的預測一模一樣。然而孟昶卻不肯聽媽媽的話。
當李太后來到汴州后，趙匡胤命人用肩輿抬著她來皇宮，然后讓宮女妃嬪攙扶著她上殿，又親自為她斟酒壓驚，尊稱她“國母”，并說我知道您經常教育、勸諫孟昶，只可惜孩子不聽話，這些事兒跟您老人家沒關系，我知道人上了歲數就希望落葉歸根，您一定很思念蜀地吧，放心，過兩天我就派人護送您回成都。
李太后一句話就讓趙匡胤樂得花枝亂顫，“是啊，我想落葉歸根，只不過我的祖籍是河東太原。我希望陛下送我回太原老家。”
暗喻趙匡胤馬上就能消滅北漢，收復河東。可把趙匡胤高興壞了，“借您吉言放心，一定”帝大喜，曰“俟平劉承鈞，當如國母愿。”
李太后絕食死后，趙匡胤為之傷感良久，下令以王禮厚葬與孟昶同于洛陽。
自后唐明宗時孟知祥割據蜀地以來，父子兩代治蜀三十余年，在這期間，蜀地基本保持了和平穩定，經濟快速發展，成為五代十國時期最繁榮富庶的地區之一。
史籍記載，“蜀中久安，斗米三錢，國都子弟不識菽麥之苗，金幣充實。”