司马昭对于钟会的这次表态大为满意，景元四年（公元263年）五月，司马昭颁布诏命，征西将军邓艾率军三万由狄道经甘松向姜维驻扎的沓中发动进攻；雍州刺史诸葛绪率兵三万从祁山经武街向阴平附近的桥头发起进攻以切断姜维的退路；而钟会则率兵十万分别从斜谷、骆谷、子午谷多路前进直取汉中。关乎蜀汉政权生死存亡的最后一战打响。在这次伐蜀的战争中，钟会超越了老资格的着名将领邓艾，成为这支十余万大军名义上的最高前线统帅。
钟会获得这个任命欣喜若狂，对他而言，终于拥有了一支精锐的武装力量，这对实现自己的政治野心无疑非常重要。但是就在钟会忘乎所以之时，好友王戎却看出了他即将面临的结局，王戎特意地提醒他：道家有句名言叫做为而不恃，建功不难，难的是如何保住来之不易的功业。
不过此时的钟会已经陷入了自己所设计出来的空中楼阁之中，并未对王戎话语的真实含意进行认真的揣摩。
同年八月，伐蜀之战正式打响，钟会所率领的伐蜀大军兵分两路向蜀汉发动进攻。魏兴太守刘钦所部以部分兵力进攻子午谷南口，掩护钟会主力南下。钟会的十万大军进入蜀国境内。当时，担任前线开路任务的牙门将许仪因所修建的桥梁不够牢固，致使钟会本人的战马失足，影响了全军的行军速度。钟会借题发挥，立即将许仪这位曹魏名将许褚的儿子处斩，此举轰动全军。
由于蜀汉防御部署的重大失误，钟会所部在没有遭遇抵抗的情况下便轻松进入汉中地区，而此时蜀汉统帅姜维及其援军尚未到达，只有蜀汉监军王含及护军蒋斌分别以区区五千之兵守卫乐城及汉城。钟会派遣护军荀恺、前将军李辅，每人统兵一万围困两城，大军主力不做停留继续前进。当来到定军山诸葛亮的陵墓之前时，钟会还特意进行了拜祭。
钟会的强大军力很快便在战争中发挥了巨大的作用。顺利攻下阳平关之时，不但缴获了大量的军需物资和粮草，同时也进入了汉中腹地。
直到此时，蜀汉统帅姜维的援军才姗姗到来。在听说钟会已经进入汉中平原之后，姜维也迅速调整部署，以主力防御剑阁地区，钟会大军进攻受阻，不得不与姜维展开了剑阁攻防战，钟会还发动了政治攻势，亲自写信给姜维，希望姜维认清形势，尽早向自己投降，但是姜维并未理睬。
就在钟会进攻受阻之时，伐蜀大军的另外一路人马——邓艾所率领的三万部众越过人迹罕至的阴平小路，直扑蜀汉国都的重要屏障——涪县，并在涪县斩杀蜀汉守将诸葛瞻父子，形成了对成都的直接威胁。姜维听到这个消息之后，也放弃了剑阁的防御，由东路进入巴西郡。此时的钟会也立即调整部署，以司马夏侯威、护军胡烈等人从剑阁出发，取道新都、大渡等地拦截姜维的去路，以参军爰倩、将军句安从后追击，同时以参军皇甫恺、将军王买所部从涪县以南发动进攻，自己镇守涪县居中调度，与姜维所部展开了一场追击战。面对来势汹汹的曹魏大军，后主刘禅在部分大臣的劝说下终于决定放弃抵抗，出城投降，蜀汉亡国，历时四个月的伐蜀之战也宣告结束，姜维所部也奉后主之命放下了武器，就地向钟会投降。
作为全军前线统帅的钟会在这场战争中并没有太多表现的机会，他还因为没有拿下剑阁地区，导致当初司马昭制定的战略计划几乎流产，如果不是邓艾当机立断，从阴平小路发动突袭，伐蜀之战的最终结果尚难预料。钟会在这场战争中的风头也完全被邓艾这员能征善战的名将给掩盖了。不过战后论功行赏，邓艾被授予太尉之职，钟会则被提升为司徒，同时还被晋封为县侯，增加食邑万户，其子也被晋爵为亭侯。此时的钟会自认为羽翼丰满，并没有将司马昭的这些赏赐放在心中。有了一支十万余众的大军在手，加上姜维的数万部众，钟会的野心开始膨胀，他开始有意识地笼络蜀汉旧臣并刻意接触姜维，窥探姜维在蜀汉亡国之后的想法，一心想将姜维纳入自己那个埋藏已久、野心勃勃的计划当中。
不过他根本没有想到，就在他出征之前，司马昭就已经针对可能发生的前线将领拥兵自重的情况提前做了预防措施。
就在钟会被任命为伐蜀大军前线统帅的时候，西曹属邵悌曾经提醒司马昭：目前钟会带去的是曹魏的军队主力，一旦其暗藏祸心，那局面将难以收拾，建议司马昭另派人选出征。当时司马昭只是镇定自若地表示：自己的心中早就有数了。只是因为钟会坚定地支持了自己伐蜀的战略计划，其本人又具有一定的军事指挥和谋略能力，是伐蜀的最佳人选之一，所以才选派钟会出征。司马昭接着说出了自己心中的真实想法。
他认为蜀汉亡国之后，蜀汉的旧臣及百姓人心思定，不会配合钟会再次掀起一场无端的杀戮；而派出的曹魏将士在得胜之后人心思归，也不会跟随钟会进行叛乱的。
司马昭不但在心中已经做好了应付有可能出现叛乱的思想准备，同时还对于伐蜀大军的其他高层人选间隶属关系进行精心的安排。伐蜀大军分别由钟会、邓艾、诸葛绪指挥，均直接听命于自己，钟会这个名义上的前线统帅对于其他两支军队并没有直接的指挥权。同时司马昭还委任卫瓘担任监军，对三路大军的统帅进行监督。不过，司马昭煞费苦心的安排未能阻挡钟会的巨大野心，自从蜀国灭亡之后，钟会已经下定决心铤而走险，并为此开始了一步一步的具体行动，这也导致了他最终的灭亡。
就在伐蜀激战正酣之际，钟会为了顺利实施自己的计划，故意以畏敌避战的罪名向司马昭举报伐蜀大军三位主将中的诸葛绪，并成功将其押送回京，其部众也全部被钟会一手掌握。不久之后，钟会又将下一个目标锁定在邓艾的身上。这次他又故技重施，将邓艾给司马昭的奏章加以篡改，不但言辞间傲慢无礼，同时故意流露出对司马昭的不满情绪，之后又利用邓艾擅自委任蜀汉旧臣等错误举动向司马昭诬陷邓艾有谋反之意。早就对邓艾有所不满的司马昭立即下令钟会率部赶往成都，将邓艾逮捕并押解回京。就在钟会赶到成都之前，监军卫瓘已经将本无反心的邓艾关押。伐蜀大军的三位主将至此只剩下了钟会，他自然又一次接收了邓艾的部众，独揽曹魏在蜀汉旧地的军政大权，总兵力达到十余万之众。这时，钟会埋藏已久的野心也迅速膨胀起来，下定决心举兵谋反。
他打算利用姜维所率领的五万蜀汉降军作为先导兵出斜谷，自己则率领主力在后跟随，目标直指曹魏在西北的军事重镇长安地区及关中地区。钟会计划大军攻占长安之后，步兵经水路顺渭水进入黄河流域，五天之内拿下孟津，并与大军主力攻占洛阳，实现夺取曹魏政权的野心。
螳螂捕蝉黄雀在后，就在钟会尚未开始行动之际，远在洛阳的司马昭已经采取了相应的调整和部署。他命令贾充以一万兵力入斜谷进驻乐城地区，从正面挡住了钟会的去路，同时亲自率领十万之众日夜兼程赶往长安。为了挫败钟会的企图，司马昭还特意写信给钟会，谎称因为担心钟会无法对付邓艾，特意调集兵力进行协助，同时故意将自己的兵力部署告诉钟会，看到司马昭的来信，钟会大惊失色，立即明白了自己占领中原的美梦无法实现。于是他召集心腹，准备立即起兵叛乱，并扬言事成则拥有天下，即使失败也可退守益州，成为刘备第二。为此，钟会将护军、郡守及牙门督以上的官员及以前蜀汉的旧臣召集到原蜀汉皇宫，伪造了太后的遗诏，谎称太后临终遗命让钟会起兵消灭司马昭，并在会上将自己的亲信任命为各种重要的军政职务，将那些不愿跟随自己谋反的将领及蜀汉旧臣关押，打算孤注一掷，与司马昭展开殊死一搏。但是，钟会没有听从姜维提出的诛杀所有反对谋反将领的建议，导致最终功败垂成。钟会生命中的最后岁月，大致是这样的：
在钟会手下有一名叫做丘建的低级军官，以前曾经是护军胡烈的随从，因为不忍旧主被单独关押，便说服钟会让一名胡烈的亲兵为胡烈送饭。胡烈抓住了钟会这个致命的失误，在亲兵面前送信给自己的儿子，谎称钟会打算坑杀所有不愿参与谋反的将领及其手下。这个消息很快便传遍了整个军营。不少被押将领的手下开始出现骚动，局面变得难以控制。这时，有人向钟会建议立即将这些被押将领杀掉以绝后患，而钟会犹豫不决，迟迟拿不定主意。不久之后，胡烈的儿子带领其部众杀向皇宫，其他被押将领的部众也陆续加入，钟会措手不及，难以应付，这时候才想起来派人去斩杀被关押的将领，却又被将领们死死将大门顶住并成功逃脱。钟会大势已去，很快被杀，与钟会一同被杀的还有姜维和蜀汉的太子。是年为景元五年（公元264年），这一年钟会也不过刚刚四十岁。
钟会的一生，经历了一个盛极而衰的短暂过程。究其缘由，都是钟会自己一手造成的。虽然钟会早年成名，才华出众，但其拙劣的个人品行及阴险毒辣的处世作风都严重影响了他的进一步发展，面对司马昭这个老奸巨猾的主子，钟会竟然不识时务地铤而走险，贸然发动兵变，最后只能功败垂成，死于非命。他的失败，完全是咎由自取，不值得惋惜和同情。