李煜对于北方的宋朝始终卑辞厚礼地伺候着，远胜昔日对于后周，“每闻朝廷出师克捷及嘉庆之事，必遣使犒师修贡。其大庆，即更以买宴为名，别奉珍玩为献。吉凶大礼，皆别修贡助”。赵宋立国之初，尚需巩固北方局势，对于南方诸国并不急图。
但是，乾德元年（963年），宋廷以助占据马楚故地的武平军节度使周保权平定衡州刺史张文表反叛为契机，出兵南下。在南进途中，宋军以借道为名，兵不血刃而定荆南高氏政权。周保权也奉表归顺宋廷，举族迁往汴京。
宋军既得荆、楚，即可训练水军，溯流而上可攻后蜀，沿江东下则可灭南唐。乾德二年（964年），宋军水陆并进，进攻后蜀，蜀军战败，后主孟昶降宋。开宝二年（969年），宋朝潭州防御使潘美出兵征南汉，连克韶、桂、连、贺四州。次年，宋军长驱直入，直抵广州城下，南汉后主刘鋹素衣白马出降。这个存在五十余年的岭南王国灭亡了。
赵宋接连征服荆、楚、蜀、岭南诸地，南唐已经在北、西、南三面与宋朝接壤，而其东面的吴越恰恰一直是杨吴—南唐政权的宿敌，而且一直臣服中原大国，南唐已经事实陷入宋朝的包围之中，形势岌岌可危。
李煜和南唐虽然一直对赵宋保持藩属国的谦卑姿态，但又不想真正丧失独立政权的地位，故而在卑事大国的同时，又在暗做军事备战。赵匡胤原本曾想政治解决南唐问题，努力未成之后，才决定南征。
赵匡胤
开宝七年(974年)五月，赵匡胤下令在荆湖建造大舰和黄黑龙战船数千艘，以备架设长江浮桥之用。九月，赵匡胤又以李煜拒命入朝为由，发兵10余万，三路并进，进攻南唐：东路以吴越王钱俶为昇州东南面行营招抚制置使，率数万兵自杭州北上策应，并遣宋将丁德裕为监军；中路由宣徽南院使曹彬与山南东道节度使潘美率水陆大军由江陵沿长江东下；西路则以黄州刺史王明为池州至岳州江路巡检、战棹都部署，负责牵制湖口的南唐兵力，保证南征主力东进。
是年十月十八日，宋军中路曹彬部沿长江东下。南唐水军竟然以为是宋军例行巡江，未加阻截，致使曹彬大军顺利通过湖口。二十五日，曹彬率军突袭峡口寨(今安徽贵池西)。闰十月初五，兵临池州，守将不战而逃。
战争的爆发意味着南唐谨慎维持着的对中原王朝的臣属关系已经破裂，李煜不得不战。为了减轻外部压力，李煜致书吴越王钱俶，企图以“今日无我，明日岂有君”的唇亡齿寒道理说服吴越联合抗宋。但是，铁心归宋的钱俶却将此信呈给了赵匡胤，果断进入了对南唐的征讨。
不久之后，曹彬大军又在铜陵击败南唐军水军，虏获战舰200余艘。而后，又连克芜湖、当涂，逼近采石矶。经过数日激战，曹彬大军大破南唐采石守军，生擒南唐马步军副部署杨收、兵马都监孙震。
十一月初九日，宋军做了一件令江南人觉得根本没有可能的事情，花了三天时间系缆绳，在长江上架起了浮桥，大军得以顺利过江。宋军过江令李煜恐惧，于是南唐遣镇海节度使郑彦华与天德都虞侯杜真分率水、步兵各一万出江宁，水陆并进，展开反击，但很快就被宋军击败。
在中路大军势如破竹的同时，宋军东西两路也密切配合，进展顺利。十一月十五日，西路军攻鄂州(今湖北武昌)，击败南唐3000余人；东路的吴越军队也围攻常州，攻占利城寨(今江苏江阴)。
历时两个多月，开宝八年（975年）正月初八，宋军进逼金陵西南郊，攻克溧水，全歼唐军都统李雄部万余人。正月十七日，曹彬大军向金陵发起进攻。宋军行营骑军兼战棹左厢都指挥使李汉琼率部以大舰载芦苇，对南唐水寨实施火攻，歼灭南唐军数千人，进逼江宁城下。
李煜
南唐在金陵府有10余万重兵防守，企图依托秦淮水背城一战，挽回危局。为不失战机，潘美不待渡河船只到达，率部强渡秦淮河，大军随后跟进，斩俘南唐军万余人。宋军乘胜进逼城下，于城郊三面扎营，对金陵形成包围。困守金陵的南唐军队组织反击，企图溯江而上夺取采石浮桥，又被潘美率军击破，南唐神卫都军头郑宾等被俘。
占据荆、楚，又使前线宋军得以获得充足的粮食补给。正月二十日，赵匡胤命京西转运使李符益调运荆湖军粮补给前线宋军，而城中南唐军则面临供给危机。二月初十，曹彬大军又在金陵城外白鹭洲大败南唐军。三月，宋军攻下金陵城阙，南唐军退入金陵城内固守。
至五月，东路的吴越军队也攻陷常州、江阴，进围润州，西路的王明所部在江州击败南唐万余人，夺取战舰500艘。金陵已成重围之下的孤城，而靠着家世骤得高位的统军大将神卫统军都指挥使皇甫继勋却“保惜富贵，无效死之意”，一心谋求降宋，甚至听闻诸军，“幸灾见于词色”。金陵内外形势也因皇甫继勋这样的人蒙蔽，而不为李煜所知。一日，李煜登城，见宋军“旌旗垒栅，弥遍四郊”，盛怒之下，将皇甫继勋诛杀。
李煜将希望寄托在上游兵力援救，急调神卫军都虞侯朱令赟率湖口兵10万赴援。朱令赟恐王明军从背后切断粮道，迟迟不敢东进。六月初二，曹彬军于江宁城下打败南唐军2万余人，缴获战舰数千艘。八月，丁德裕在润州击败南唐军5000人，并于九月初九与吴越军合势攻占润州城。
宋灭南唐之战
直到六月二十一日，朱令赟才乘大舰先行至皖口（安徽安庆西南部的皖水入江口），遭遇宋军刘遇截击。此战之战，南唐军先占上风，朱令赟以火油进攻宋军战船，宋军几乎难以招架。但是，天象突变，风向急转，大火反而烧到了朱令赟的战船上，南唐军不战自溃，朱令赟被烧死，战棹都虞侯王晖等将领被俘。此战大败，意味着李煜企图以上游之兵解金陵之围的幻想彻底破灭。
困于金陵城中的南唐君臣彻底断绝了一切外援，宋军昼夜攻城，城中境况极惨，“城中米斗万钱，人病足弱，死者相枕藉”。即便如此，金陵城依然撑了数月。十一月十二日，曹彬大军从三面攻城，二十七日，宋军破城，李煜奉表投降，南唐遂亡。
亡国之君李煜在中国人的文本记忆中是一个备受同情的人，千余年来，人们对之赋予太多的凄凉哀婉之情。但是，作为帝王的李煜并不值得同情。宋灭南唐历时一年有余，是赵宋征服南方诸国之战中耗时最长的，在此期间，李煜并非毫无作为，战事布置、杀伐决断不乏可圈可点之处。但是，李煜抗宋并非为了江南黎庶，而只是为了保全偏安一隅之富贵、一姓一家之荣宠。
南唐亡国之际，李煜曾作《破阵子》词一首，其中有对“三十余年家国，数千里地山河”丧失的痛惜，但是最终的却将情感落在“教坊犹奏别离歌，挥泪对宫娥”上，足见他对宫廷糜烂生活的眷恋。宋人苏轼曾对这首词有过评价，“后主既为樊若水所卖，举国与人，故当恸哭于九庙之外，谢其民而后行，顾乃挥泪宫娥，听教坊离曲？”如此一个李煜，哪里值得同情呢？
