后主听了，哈哈大笑说：“我早说他们是小孩子闹着玩罢了。”
过了三天，宋军搭好浮桥，潘美的步兵像在陆地上行军一样，跨过长江。南唐的守将败的败，投降的投降。十万宋军很快就打到金陵城边。
那时候，李后主还正在宫里跟一批和尚道士诵经讲道，宋军到了城外，他还蒙在鼓里呢。有一天，他到城头上巡视，发现城外到处飘扬着宋军旗帜，这才大吃一惊，回宫以后，派大臣徐铉（音ｘｕàｎ）到东京去求和。
徐铉见了宋太祖说：“李煜待陛下，就像儿子待父亲一样孝顺，为什么还要讨伐他？”
宋太祖反问说：“那么你倒说说，父亲和儿子能分成两家吗？”
徐铉没话说，回到金陵向李后主回报。过了一个月，末军围城越来越紧，李后主又派徐铉到东京去。
徐铉苦苦恳求宋太祖不要进攻金陵，宋太祖听得不耐烦，一手按住利剑，怒气冲冲地说：“你不要多说了。李煜并没有什么罪。但是现在天下一家，我的床边，怎么能让别人睡着打呼噜呢！”
徐铉眼看再恳求也没用，只好再回到金陵。李后主听了回报，知道求和没有希望，连忙调动驻守上江的十五万大军来救。兵到皖口，受到宋军两路夹攻。南唐军放火烧宋军。哪知正碰到起北风，火反烧了自己。南唐军全军覆没。
曹彬派人进城告诉李后主，劝他趁早投降，免得城里百姓的生命财产遭到毁灭。后主还想拖下去，曹彬就下令攻城。
第二天，城被攻破了。曹彬率领宋军整队进城，秩序井然。李后主叫人在宫里堆了柴草，准备放火自杀，但是毕竟没有这个勇气。最后还是带着大臣出宫门，向曹彬投降。
李后主被押到东京，宋太祖对他还比较优待。但是李后主从一个尽情享乐的国君变成一个亡国的俘虏，心里十分辛酸，每天流着眼泪过日子。他本来是写词的能手，在这段时期里，写了一些感情忧伤的词。“问君能有几多愁，恰似一江春水向东流。”就是他这段时期词作中的名句。