宇文泰毒死故帝，改立新主，满朝文武都料知他有心篡位，于是都打起了自己的小算盘。偏偏宇文泰迟迟不肯发作，仍然照常办事。不久，他窥伺东南，特派侍中宇文仁恕打着出使的名号，去窥探萧梁的虚实。宇文仁恕到达江陵，凑巧北齐使者也到了，梁主萧绎对宇文仁恕非常有礼，却不顾及北齐使者。宇文仁恕归国禀报宇文泰，宇文泰笑道：“他们肯定对我们有什么要求，所以才这么礼遇你。”不久，萧梁果然派使者前去，并提出按照从前的版图重定疆界。宇文泰问梁使者说：“你家主人还想开疆拓土吗？他要能保得住江陵，就该烧香磕头了。”梁使者出言不逊，当即被宇文泰呵斥归国。此后，宇文泰越发急着谋取萧梁。再加上已经向西魏投降的萧詧，屡次请示出师的日期，宇文泰便召来荆州刺史长孙俭，和他商议攻取萧梁的方法。长孙俭振振有词，与宇文泰不谋而合，宇文泰当即令他回荆州筹备粮草，为出师做准备。魏将马伯符曾是萧梁的臣子，一直以来十分眷念故国，他忙派人给梁主萧绎送去一封密函，密函上面写着宇文泰的阴谋。不料，梁主萧绎竟十分怀疑马伯符，将密函搁置不理。
广州刺史萧勃请求入朝，梁主萧绎随即调任萧勃为晋州刺史，另调湘州刺史王琳代任广州刺史。王琳在赴任前私下对江陵主书李膺说：“我王琳何德何能，承蒙陛下的宠爱，才有了今天的荣耀，我怎么会不知道感恩呢？如今天下还没有太平，陛下便将我调到岭南，如果江陵有什么不测，我怎么来得及赶回来救援？我也知道陛下的意思，他无非是担心我叛乱，可我哪有什么奢求，怎敢与陛下争夺帝位？所以为陛下着想，不如调任我为雍州刺史，让我镇守武宁。这样一来，我就有机会放部众归乡屯田，为国御侮，君臣同心同德，内外无忧，这不是很好吗？”李膺很佩服王琳的言论，只是一时不敢上奏。王琳谢过梁主，告辞而去。散骑郎瘐季才会观天象，他建议梁主留重臣镇守江陵，以躲避即将到来的祸乱。梁主萧绎也略知天象，但却感叹道：“祸福在天，我怎么能避得了呢？”于是没有听取瘐季才的建议。
到了暮秋，西魏果然派常山公于谨、中山公宇文护、大将军杨忠等人攻打萧梁，全军共计五万人。长孙俭将他们迎入荆州的幕府，问于谨：“大军前往江陵，不知萧绎有什么对策？”于谨说：“他如果从汉沔席卷渡江，直据丹阳，实为上策﹔如果他把百姓转移到内城，退保子城，静待援军，那便是中策；如果他不先转移百姓，只是坚守外城，那只能算下策了。”长孙俭又问道：“以公之高见，觉得萧绎会怎么做呢？”于谨讥笑着说：“我猜萧绎他绝对选择第三条计策！”长孙俭忙问缘由。于谨自信满满地说：“萧绎庸懦无谋，多疑少断，他的部将也没几个有胆识，又都眷恋故土，上下偷安，所以我料定他走最后一条路。”长孙俭听后，不禁十分佩服。于谨等人休息了几天，随即率兵南下。
梁武宁太守宗均慌忙向梁廷告警。梁主萧绎忙与群臣商议对策，领军胡僧祐、太府卿黄罗汉却说：“两国刚刚通好，又没发生矛盾，应该不至于兴兵入侵。”侍中王琛也插嘴说：“前几天，臣奉命出使西魏，宇文泰还温颜相待，怎么会忽然变卦呢？”萧绎于是令王琛再次出使西魏，打探确切的消息。王琛领命而去。
梁主迷信道教，一天，正在龙光殿召集群臣，演讲老子的道德经。忽然从边疆传来警报，说西魏军已经抵达襄邓，叛王萧詧已率兵与西魏军会合，大军即将杀来，不可不防。梁主萧绎于是暂停讲经，下令戒严。不久，梁主收到王琛的书信，上面说：“臣已经到达石梵，边境十分安定，看来之前那些警报都是戏言，不足为凭。”萧绎半信半疑，又到龙光殿讲论老子。文武百官都一身戎装，端坐听讲。过了一晚，又传来边境的警报，萧绎还是不相信。直到警报接连传来，萧绎才令主书李膺赶赴建康，任命王僧辩为大都督，兼任荆州刺史，令陈霸先镇守扬州。王僧辩、陈霸先两人正与北齐冀州刺史段韶在边境交锋，失利还师。一听说江陵危急，王僧辩忙派豫州刺史侯瑱、兖州刺史杜僧明先后率兵赴援。郢州刺史陆法和也从郢州入汉口，即将抵达江陵。梁主萧绎却派使者让陆法和回郢州，说江陵的士兵和援军已经足够御敌了。陆法和只得怏怏不乐地退回去。
此时，西魏军已渡过汉水，宇文护、杨忠两将奉于谨之命率精骑抢先占据江津，堵截从东路来的建康援军。宇文护又攻克武宁，把太守宗均掳去。梁主得到消息，晚上带着妃嫔登上凤凰阁，仰观天象，皱眉叹气说：“恐怕这次是真的要败亡了！”妃嫔们一听，都禁不住哭泣起来。萧绎也跟着掉泪，半夜才回宫就寝。第二天早晨，萧绎出津阳门阅兵。不料，阵阵北风迎面吹来，冷得刺骨，萧绎只得折回宫去。
没几天，西魏军已经逼到城下，并四筑长围，断绝江陵的出路。萧绎屡次巡城，看到敌军的强盛，只能四顾叹息，一筹莫展。有时他随口吟诵诗词，令群臣吟出下句，算是消愁的方法。不久，萧绎又写好一封信，派人去催促王僧辩说：“刀已经架在我脖子上了！你却还不来！”这封信刚送出去，便被西魏军截获。王褒、胡僧祐、朱买臣、谢答仁人等人几次出城迎战，结果都是败还。
萧绎忙任命王琳为湘州刺史，令他立即回来救援。王琳忙督军北上，让长史裴政走小路，先去通报江陵。刚走到百里州，裴政便被萧詧的部下截获，萧詧对他说：“我是武皇帝的孙子，难道就不能做你的主子吗？如果你按我说的去做，我保证你的子孙都能享受荣华富贵，要不然你就立即受死！”裴政忙点头答应。于是，裴政被捆绑到城下，萧詧让他对城上的守兵说王僧辩已经称帝，王琳军孤弱，无法入援之类的话。裴政一面允诺，一面对守兵说：“援救都城的大军即将到来，你们再坚持一些日子。我奉命前来通报，不幸被敌军擒获，我愿意殒身报国！”萧詧听后大怒，当即就要下令将他斩首。西中郎参军蔡大业忙上前谏阻说：“此人杀不得，杀了他，百姓就会对我们失望，我们就不好拿下江陵了。”萧詧随即释放裴政。
当时，抵制敌军的主将胡僧祐中箭身亡，江陵内外大骇，朱买臣按剑对梁主说：“现在只有斩杀宗懔、黄罗汉等人以谢天下！”梁主萧绎叹道：“上次移都之事不怪他们，是我不愿意移都，宗、黄二人有什么罪？”这话一传下，众人都愤恨不已，等到西魏军合力攻城，竟有人偷开西门，放敌兵进城。萧绎忙与太子萧元良以及王褒、朱买臣等人退保子城。各将苦战一天，最后相继散去。萧绎进入东閤竹殿，令舍人高善宝焚毁十四万卷古今书册，并想跳进火中自焚。遭到亲信的拦阻后，萧绎用宝剑砍着柱子，边砍边感叹：“治理国家的文武之道，今晚被毁得一干二净了！”
当下，萧绎派人出城投递请降书。于谨要求让太子做人质，王褒便奉萧绎之命，将太子萧元良送入西魏军营。于谨听说王褒的书法很好，便给他纸笔，让他写几个字。王褒执笔写道：“柱国常山公家奴王褒。”于谨令萧绎出城投降。萧绎一身素装，乘着白马驰出东门，抽剑拍击门扉，感叹道：“萧绎，你也有今天！”西魏兵见萧绎出城，当即上前牵住他的坐骑，把他带入军营。刚进入营帐，西魏兵便强迫萧绎向于谨下拜，萧詧也在一旁辱骂。萧绎无可奈何，只得忍气吞声，任凭他人摆布。萧詧将萧绎囚禁起来，于谨又派人逼他写书信，让他召回王僧辩。萧绎不肯写，西魏使者说：“写与不写都由不得你。”萧绎回答说：“既然由不得我，那王僧辩也不用听我的差遣！”有人问萧绎为什么要焚书。萧绎凄然回答道：“正是因为读书万卷，我才有今天，所以我一把火，把它们烧得干干净净。”于谨正犹豫怎么处置萧绎，萧詧却坚持杀了萧绎，并派尚书傅准监刑。命人将沙袋压在萧绎身上，并坐上去把他活活压死，然后草草埋在津阳门外。随后太子萧元良以及始安王萧方略、桂阳王萧大成等人也都被杀死。
梁主萧绎在位三年，享年四十七岁。他生平好学能文，生前所著的辞章，多半流传后世；只是秉性残忍，不懂得宽仁，将兄弟子侄视为陌路，稍与人不合，便想赶尽杀绝，以图快意。最后众叛亲离，连一副棺材都没有。