公元263年（景耀六年），吳國聽說蜀國失敗，派盛曼將軍向西而行，表面上假稱救援，內心是要襲擊羅憲。

羅憲說：“中國傾覆，吳國是唇齒之邦，不撫卹我們的災難，卻想求利，我寧可作投降的俘虜。”便歸順魏朝。於是整治鎧甲、軍隊，砥礪節操道義，士人都聽命。公元264年（鹹熙元年），及至鍾會、鄧艾死，百城無主，吳國又讓步協領兵西征，羅憲將他打得大敗。孫休大怒，又派陸抗協助步兵。羅憲堅守一年多，救援的軍隊不到，城中一大半人染上瘟疫。有人勸他向南出牂柯，或向北奔上庸，可以保全。羅憲說：“作為人主，是百姓所仰慕的，既然不能保全，到危急時拋棄他們，這是君子不做的事。我死在這裡了。”正好荊州刺史胡烈等救援他，陸抗才退兵。加封陵江將軍、監巴東軍事、使持節、領任武陵太守。公元268年（泰始四年），三月，羅憲跟隨皇帝在華林園侍宴，司馬炎詔問蜀國大臣的子弟，又問先輩適合時宜可用的人，羅憲推薦了蜀人常忌、杜軫等，都是蜀國的良才，司馬炎都召見並加以任命。公元270年（泰始六年），羅憲卒於任上，被追封為安南將軍，諡烈侯。