宋太祖赵匡胤按照“先南后北”的策略,经过十余年的战争,已经接连灭掉了南方的后蜀、南汉等割据政权,置南唐于三面夹击之中。开宝七年(公元974年),赵匡胤遺使要求李煜前往汴京觐见。李煜深知肯定是一去不返,便以疾为由,拒绝入朝。赵匡胤于是以此为借口,任命大将曹彬为统帅,率军10万进攻南唐。南唐国势垂危,可是幼稚的李煜还寄望于遣使求和,作最后的垂死挣扎。宋太祖面对南唐使臣,直截了当地道:“卧榻之侧,岂容他人鼾睡?”回绝了李煜请求。至此,李煜才知道求和已无可能,只好破釜沉舟,背水一战了。他下令全国戒严,抵抗宋军。在大臣的建议下,李煜还下令废除北宋年号,建年号为“甲戌岁”,以示抵抗到底之心。
当时,南唐作为南方的第一强国,本堪一战,但南唐多年来不修武备,加上李煜不通军事,不能识人,因此屡战屡败。他先是中了赵匡胤的反间计,错杀了南唐第一名将林仁肇,后又委兵权于都指挥使皇甫继勋。皇甫继勋根本是个庸才,与宋屡战屡败,还隐瞒军情。等到李煜察觉的时候,宋军已经兵临城下,李煜陷入了绝望。
十一月,北宋大军攻陷金陵,李煜率领南唐文武百官投降。曾辉煌一时的南唐政权,至此灭亡。
第二年春,李煜被押解到北匕宋首都汴梁,朝见赵匡胤。赵匡胤赦其死罪,封他为光禄大夫、检校太傅、右千牛卫上将军、违命侯,其妻小周后也被封为郑国夫人。同是这一年,赵匡胤在“烛影斧声”中不明不白地死去,他的弟弟赵光义即位,是为宋太宗。宋太宗对李煜更为猜忌。
太平兴国三年(公元978年)的一天,太宗派南唐旧臣徐铉去看李煜,两人见面后相拥大哭起来,李煜叹息道:“当初错杀潘佑、李平,悔之不已!”太宗听说后,勃然大怒。对他的猜疑之心更重了。这年七夕,恰是李煜42岁的生日,李煜命府第中的伶人作乐庆贺,声闻于外。宋太宗十分震怒,又听说李煜填了新词,词中有“小楼昨夜又西风”“故国不堪回首月明中”等句,更加生气,认为李煜是贼心不死,贪恋皇位,眷念故国,于是命人赐牵机药毒杀了他。李煜死后,被葬在了洛阳邙山,不久之后,他的爱妻小周后忧郁成疾,也随他而去了。