王衍闻听三泉之败，忙自利州逃回成都，他命王宗弼留守利州以抗唐军，并让其处死王宗勋等三招讨。此时，前蜀各处藩镇纷纷望风降唐，郭崇韬致书劝降王宗弼。王宗弼于是放弃利州，领兵西走，三招讨亦率败兵西逃，在白芀追上王宗弼。王宗弼拿出了王衍要处死三招讨的诏书，和他们抱头痛哭，一起密谋降唐。
王宗弼很快便回到成都，在太玄门严兵自卫，王衍与太后亲自前去慰劳。而此时的王宗弼态度傲慢，对王衍已无复君臣之礼。当夜，便将王衍、太后及后妃、诸王软禁于西宫，并没收皇帝玺绶。随后，王宗弼自称权西川兵马留后，并以王衍的名义邀请李严先入成都，商谈投降事宜，李严驰入成都，抚慰前蜀官员、百姓，并命王宗弼撤去成都的军事守备。
王宗弼称自己和王衍早有降唐之意，但被宋光嗣、景润澄等宦官所阻挠，将他们全部处死，随后又杀成都尹韩昭，首级送呈李继岌军前，平素与其关系不睦的官员皆被罗织罪名杀害。徐延琼、潘在迎、顾在珣及一众贵戚都倾尽家财贿赂王宗弼，方才得免一死。当时，李继岌与郭崇韬已行至德阳。王宗弼遣使进表，称已安排好投降事宜，只待大军入城。
王宗弼又命儿子王承班将王衍宫中的珍宝、美人献给李继岌及郭崇韬，求取西川节度使一职，但却被李继岌所拒绝。不久，李继岌、郭崇韬到达汉州，并在王宗弼的迎接下一同进抵成都。王衍率百官在李严的带领下，正式出城投降，李继岌受降，率大军进入成都，前蜀至此灭亡。
前蜀灭亡后，郭崇韬留在成都期间，一直住在王宗弼的府中，王宗弼多次贿赂郭崇韬，想让他推荐自己为西川节度使。郭崇韬出于安抚降将的考虑，当面应允，但一直没有付诸行动，王宗弼于是联合一些前蜀旧臣，请求李继岌让郭崇韬留镇西川，以此向郭崇韬施压。李继岌认为郭崇韬“使蜀人请己为帅，其志难测”，乃对郭崇韬起了猜忌之心。
后来，郭崇韬又向王宗弼索要数万缗犒军钱，但王宗弼却吝啬不肯出钱，结果导致士卒怨怒，险些引起哗变。而东川节度使宋光葆亦于此时来到成都，揭发了王宗弼诬杀宋光嗣的真相，郭崇韬于是决定除掉王宗弼。在征得李继岌的同意后，公开处斩王宗弼、王宗勋、王宗俨三人，并历数他们的不忠之罪，同时诛灭他们的家族，家产亦全部抄没，蜀人愤恨王宗弼卖国，争食其肉。
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