李寿登基后，在政权内部进行大换血，六郡大族被彻底排挤出去，而且也得罪了龚壮为首的本地土族。成汉是一个由少数民族建立的政权，和汉族本来就有民族隔阂，排挤世家大族之后，更得不到普通汉族百姓的拥护。
李势即位之后，众叛亲离，内乱丛生，国力大减，成汉军队实力受损，士兵毫无斗志。所以，晋军前后只用了四个月的时间就攻进了成都，灭亡成汉。
第二，外部因素
由于桓温治理荆州期间，礼贤下士，收抚荆州民望，大批人才投入其麾下，原荆州庾氏旧部为代表的士族也归附于他，桓温西征的骨干皆为庾氏旧部，像司马无忌、袁乔等都是这个集团的人，这是桓温成事之本。
在军事策略上，桓温采用谋士袁乔建议，掩其不备，长途奔袭，集中优势兵力，绕过成汉主力，袭击成都。在晋军摧枯拉朽的攻击之下，成汉很快土崩瓦解。
桓温孤军深入，经过千里转战，一战破敌，灭亡了氐族李氏建立的成汉，俘获成汉皇帝李势。这样的胜利在东晋建国以来是空前的，大大振奋了东晋朝野的民心士气。
西征的胜利有着一定的偶然因素，如果不是前来迎战的昝坚和桓温走岔了道，如果不是本该鸣金的鼓吏敲响了战鼓……，桓温将遭到惨败。
尽管如此，桓温定谋伐汉的果断，对袁乔意见的及时采纳，在关键时刻的身先士卒和镇定精神，都充分展示了桓温的军事才能。但桓温赌博式的成功，为他以后的北伐失利埋下了伏笔，胜利使他忽视了这次行动中策略上的缺陷。
太多的偶然因素让我们相信成功的偶然，然而在桓温之前，东晋镇守荆州者多矣，一战而灭敌国者，只有桓温。
其实我们完全可以这样理解：桓温为了达到突袭的目的，刻意避开了前来迎战的昝坚，并且在笮桥之战的生死存亡之际，桓温及时下令敲响战鼓，以激励全军士气…….。
身为主帅的桓温一定明白，以区区万人之兵力，孤军千里深入敌国腹地，一旦战败即意味着灭亡，哪里有退路可走。
灭成汉之后，桓温一方面“叙古今成败由才，存亡系才”，在蜀地收买人心；一方面以强硬手段斩杀叛乱将领。桓温的政策还是比较成功的，虽然桓温回师之后，蜀地又发生叛乱，但整体局势却在掌握之中。两年以后，川蜀之地彻底安定。
战后，桓温遇到了蜀汉丞相诸葛亮在世时身边的一个小官吏，此时已经是个一百多岁的老人了。桓温问：“诸葛丞相今谁与比？”答曰：“诸葛在时，亦不觉异，自公没后，不见其比。”诸葛亮活着的时候也没觉得有多么了不起，等到他死了以后才发现，再也没见过能比得上他的人。
这是正史对蜀汉成汉丞相诸葛亮的评价，仔细想来，并不觉得比那个“状诸葛之多智而近妖”的《三国演义》中的描述有分毫的差。
桓温仅在蜀地待了三十多天即匆匆赶回荆州，消灭成汉只是他前进路上的一处里程碑。桓温眼中，最主要的敌人在北方，收复中原才是他的终极理想。当然，离开时顺便将李势的漂亮妹妹带回了家中，不小心被司马兴男发现……。
348年，有灭国开疆之功的桓温迎来了朝廷对自己的封赏：征西将军、开府仪同三司，封临贺郡公，一时声名鹊起，威震朝野。其实，原本是打算以豫章郡封赏桓温的，但是朝中有大臣不同意：“温若复平河洛，将何以赏之？”遂改。
对桓温的封赏和钳制桓温的行动同时进行。
西征成汉是桓温政治生涯的重要转折，胜利给予了他北伐中原的信心和实力；高官厚禄的封赏给与了他专权国政的政治地位；孤军冒进的战术方针给了他相近的战斗经验，只是敌人相异，胜败不同，这一经验为后来北伐的失败埋下伏笔。