钟会文武兼备，善于用兵。他一贯力主先灭蜀，后吞吴，统一天下，并有整套作战方略。嘉平元年（249），魏将夏侯霸降蜀时，对姜维说，京师俊士有钟会士季者，“其人虽少，终为吴蜀之忧”（本传裴注《世语》及《晋汉春秋》）。

景元三年（262）司马昭为早日受禅，欲出兵灭蜀。众人“皆言蜀不可伐”，连与蜀军作战多年，时任征西将军都督陇右诸军事的老将邓艾，也认为“蜀未有衅”，不可伐之而“屡陈异议”。独钟会劝之，断定时机成熟，“蜀可取”，并为司马昭分析形势，筹划伐蜀方略。

于是，司马昭下了决心，并向臣下谈及钟会帮助拟定的伐蜀战略，说：“自定寿春以来，息役六年，治兵缮甲以拟二虏。今吴地广大而下湿，攻之，用功差难，不如先定巴蜀。三年之后，因顺流之势，水陆并进，此灭虢取虞之势也。”（《资治通鉴》卷七十八）又说：“计蜀战士九万，居守成都及备他境不下四万，然则余众不过五万，今绊姜维于沓中，使不得东顾，直指骆谷，出其空虚之地以袭汉中，以刘禅之暗，而边城外破，士女内震，其亡可知也。”（同上）

之后，司马昭开始了伐蜀军事行动。当年冬，任钟会为镇西将军都督关中诸军事，做攻蜀准备。为声东击西，又令青、徐、兖、豫、荆、扬诸州制造船舰，令降将唐咨做浮海大船，声称将伐吴，以迷惑蜀汉。

景元四年（263）夏五月，司马昭下令按预定步骤正式伐蜀。他派邓艾与雍州刺史诸葛绪各统军三万为偏师，从陇右南攻蜀。其中，邓艾自狄道（今甘肃临洮）攻甘松（今四川松潘）、沓中（今甘肃舟曲），牵制为经营陇右而屯田沓中之姜维蜀军主力，诸葛绪则由祁山直取武街桥头，截断姜维归路。钟会率主力十余万人由关中经斜谷、骆谷、子午谷三道南攻汉中。以廷尉卫瓘持节监伐蜀军事，行镇西军司，随钟会军行动。

钟会治军严整。出兵时，他令牙门将许仪在前修整道路，因桥涧穿落马足，钟会追究责任，将许仪斩首。许仪为名将许褚之嗣子，褚有大功于王室，而钟会犹不宽贷，于是诸军莫不震慑。

蜀军后主刘禅采纳姜维建议，令汉中诸围皆不得战，集中兵力退保汉城、乐城。钟会令将军荀恺、李辅各领兵万人围之，自己亲率大军直趋汉中至巴蜀之战略要冲—— 阳安关口，以护军胡烈为前锋，攻破关城。

姜维已率军冲破诸葛绪军之阻挠，经武街桥头还至阴平（今甘肃文县西北），欲赴阳安关。闻关城已破，遂撤向白水与廖化、张翼、董厥诸援军会合后，退守巴蜀门户—— 剑阁（今四川剑阁东北）。

钟会军继进，与诸葛绪军会于白水。钟会欲独揽军权，于是向司马昭密告诸葛绪畏缩不进。诸葛绪因此被治罪，其军悉属钟会。钟会军猛攻剑阁，姜维列营守险，钟会久攻而不能克，但已将蜀军主力吸引至剑阁一线。

与此同时，邓艾乘蜀后方空虚之机，偷渡阴平道，袭取江油，接着在绵竹大破蜀之大将诸葛瞻军，阵斩诸葛瞻，消灭了留守军主力，乘胜直取成都。在这种情况下，成都无兵可守，调援兵也来不及，刘禅只好投降，蜀亡。

姜维闻邓艾攻入蜀地，乃引步骑五万回援，东入于巴，西救成都，已至郪县（今四川三台郪江镇）。刘禅遣使令姜维及诸郡县围守均降魏，于是，姜维被迫诣涪（今四川绵阳东）降于钟会。钟会厚待姜维等，暂还其印绶节钺。钟会与姜维关系日益密切，出则同车，入则同席。钟会十分佩服姜维之雄才大略，曾对其长史杜预说：“以伯约（姜维字）比中土名士，公休（诸葛诞）、太初（夏侯玄）不能胜也。”（《三国志·姜维传》）

蜀平，钟会立下首功，被封为司徒，增邑万户，二子封亭侯，邑各千户。诏书称赞其“所向摧弊，前无强敌”“谋无遗策，举无废功”“全胜独克，有征无战，拓平西夏，方隅清晏”。

钟会所惮唯邓艾。时艾据成都以功自矜，“承制专事”，引起同僚的不满。于是钟会与监军卫瓘、将军胡烈等皆向司马昭密告邓艾欲反，司马昭下诏令捕邓艾。邓艾父子被困，遂被收捕，用囚车押赴京都。钟会入据成都，独统大军二十余万，威震西土，他禁止将士抄掠，虚己诱纳，以结交蜀之降官，争取人心。