欲待舉兵西進，又因梁地各城防守甚密，不敢深入敵境，尋思無策，惟有率衆往迎周亞夫之兵，與之決一死戰。劉濞計定，遂傳令即日移營北去。一路行至下邑，卻與周亞夫兵相遇。原來亞夫早料到吳楚攻梁不下，一定起兵北來，因此進駐下邑。今聞吳楚兵到，亞夫知其遠來氣盛，軍中糧少利在速戰，遂命將士堅壁固守不得輕動。吳王劉濞三番五次遣兵前來索戰，亞夫只是按兵不出，兩軍相拒十餘日未曾交戰一次。劉濞與劉戊要想退兵，又恐亞夫隨後追襲，不得已遣兵來攻亞夫營寨。
亞夫嚴加防守，吳楚之兵攻打幾次，始終不能取勝。一日亞夫軍中傳說敵人將要前來劫營；亞伕力持鎮定，夜間防備愈嚴，飭令各營將士不得慌亂。不過數日，吳楚兵隊果然前來劫寨。當晚劉濞先遣一軍虛張聲勢，由東南方進攻亞夫營寨，自與楚王率大隊精兵攻其西北。劉濞以爲他是韓信，明攻東南暗攻西北。可亞夫不是項羽。他聽到東南方面殺聲震地，暗想黑夜劫營必須悄悄進兵，豈有擂鼓吶喊讓人知道之理？此必吳王詭計，於是傳下命令，將大隊人馬調到西北防守，劉濞、劉戊攻打不入，只得退回，計點兵隊反折了許多人馬。兩人心中懊喪不迭。
又過數日，周亞夫料敵軍糧食將盡，士卒也大半倦怠，於是下令出兵攻之。劉濞、劉成率衆迎敵，兩下交戰良久，漢軍校尉灌孟匹馬當先，漢兵大隊隨之涌進。吳楚軍隊抵敵不住大敗而退，灌孟竟死於陣中。
灌孟本姓張，乃潁陰人，先爲潁陰侯灌嬰舍人，甚得寵幸，薦於高祖，官至二千石。張孟感激灌嬰知遇之恩，遂冒姓灌氏。此次灌孟帶其子灌夫一起到軍中，灌孟竟死敵手。漢軍取得屍首回營，灌夫抱屍大哭不止，旁人見了也覺傷感，都勸灌夫送喪回京。原來漢法父子二人同在軍中，若有一人死亡，其生存者例許送喪回去。
灌夫心痛父死日夜涕泣，聽人勸他回去便奮然說道：“願取吳王或吳將首級以報父仇。”於是身披盔甲手持畫戟，帶了家奴十餘人，又向軍中邀請平日交好壯士數十人，騎上戰馬同往吳軍。灌嬰之子灌何阻止不住，灌夫出得營門檢點人數，除自己家奴外，隨來壯士僅有兩人，其餘不知何往。灌夫知道衆人畏懼吳軍不敢相從，只得由他。灌夫一心記着父仇，勇氣百倍策馬前進，到了吳營之前，十餘人奮力殺進。灌夫匹馬當先殺入敵營，東衝西撞如入無人之境。吳軍將士被他殺死數十人，灌夫一直衝到敵將坐旗之下，卻遇吳軍大隊阻住不得前進，彼此交戰良久，終因寡不敵衆，十餘騎死亡，灌夫戰到力竭只得撥馬而回。吳軍將士畏其勇敢不敢追趕。灌夫回到營中，隨身只餘一騎，自己身受重傷十餘處，血滿戰袍。衆人將灌夫扶入後營養病，並請軍醫診治。
灌夫受傷過重奄奄一息，卻好軍中備有治創良藥，敷治之後方得不死。過了數日灌夫傷勢稍愈，行動如常，又向將軍灌何請道：“吾前次殺入吳營熟知敵軍曲折，今願再往，定要取吳將之首報復父仇。”灌何感其孝心切摯，不過將言撫慰勸其勿往。灌夫執定不肯，灌何怕灌夫此去有失，急來告知太尉周亞夫。周亞夫聞言也爲之動容，即遣人將灌夫召到極力勸阻，灌夫只得依允。此事傳說出去，一時衆口爭贊，灌夫由此名聞天下。
卻說吳王劉濞戰敗之後，又遭灌夫率領十餘騎前來踏營，出其不意死了數十人，全軍爲之喪氣。加以糧食不敷，將土中竟有因飢而死者，也有私自逃亡者。劉濞自知立腳不住，於是也不通知楚王，獨自率領數千人悄悄出營，撇下大軍向東而去。到得天明，吳營將士聽說吳王已逃，軍中無主各自四散，分頭向亞夫及梁營投降。亞夫將投降兵士安插清楚，立即進兵來攻楚軍。
楚王劉戊迎戰大敗，無路可逃拔劍自殺。部下見劉戊已死，一時投戈棄甲相率歸降。周亞夫大獲全勝。
劉濞逃至丹徒，投依東越兵隊。東越就是東甌，惠帝三年曾封東越君長搖爲東海王，後來子孫相傳與吳通好。吳起兵時，東越王曾撥兵助吳。及吳王父子來奔，見他勢窮力盡已有悔心。可巧周亞夫遣使前來，囑他殺死吳王當有重賞，東越王便將劉濞殺死。劉濞被殺傳首長安，吳太子劉駒幸得逃脫奔往閩越。
齊王與各國議和尚未定約，路中大夫已由長安回到臨淄。將至城下時，遠遠望見臨淄城被圍得水泄不通。路中大夫拼命冒險進城，早被敵人捉到營中。叛軍主將命帶他進來，路中大夫面無懼色。主將問道：“你是何人？到此何干？”路中大夫直答道：“我乃齊國路中大夫，奉齊王之命赴京求救，特來回報齊王。”主將問他如何回報？路中大夫便將景帝言語照述一遍，主將說道：“你可反說漢兵已爲吳楚所敗，齊國應該速降，不然城破必遭屠戮。”路中大夫滿口答應，主將便遣人將路中大夫引至城下，通知城上之人傳請齊王相見。
齊王登城俯問，路中大夫朗聲說道：“漢已發兵百萬擊破吳楚，即日引兵來援。大王堅守數日自可無患，切勿與敵兵通和！”話音未落，路中大夫的頭顱已被敵兵斫去。
捨身諫主，路中大夫不愧忠臣！齊王觸目生悲咬牙切齒，把一腔情急求和的懼意變做拚死殺敵的熱腸。當下督率將士嬰城固守。未幾漢將欒布驅兵殺到，與膠西膠東菑川三國人馬交戰一場，不分勝負。未幾平陽侯曹襄率兵繼至，與欒布兩路夾攻擊敗三國將士。齊王將閭也乘勢開城麾兵殺出，三路並進把三國人馬掃得精光。
膠西、膠東、淄川三王各率殘兵敗卒逃回本國。膠西王劉邛回國之後，自念計窮力竭罪無可逃，隨即拔劍自刎。劉卬母子也即自盡。膠東王劉雄渠，菑川王劉賢，濟南王劉闢光得悉膠西王死狀，又聞漢兵四逼料難抵敵，因此或服藥，或投繯，全部自殺。欒布本擬班師，因查得齊王將閭曾與膠西諸國通謀，不能無罪，所以表請加討留齊待命。齊王聞風先懼，於是飲鴆喪生，欒布乃停兵不攻。
濟北王劉志前與膠西王約同起事，雖由郎中令設法阻撓中止。但聞齊王都難免一死，自己怎能逃咎，便與妻子訣別決計自裁。妻子牽衣哭泣一再勸阻，劉志與語道：“我死，汝等或可保全。”隨即取瓶毒藥便要飲下。
僚屬公孫獲從旁趨入道：“臣願爲大王往說梁王，求他通意天子，如果不行再死不遲。”劉志遂遣公孫獲前往。公孫獲一見梁王便說道：“濟北之地東接強齊，南鄰吳越北迫燕趙，勢不能自守，力不足禦侮。前因吳與膠西雙方威脅，虛言承諾實非本心。如果濟北王明示絕吳，吳必先下齊國次及濟北，成敗尚未可知。今吳王連合諸侯貿然西行，自以爲東顧無憂，哪知濟北王抗節不從致失後援，終落得勢孤援絕兵敗身亡。大王試想區區濟北，若非如此用謀，早被叛軍吞噬，怎能爲國效忠呢？願大王留意爲幸！”梁王劉武聞言大悅，即代爲馳表上聞，景帝果然復詔赦罪不問。濟北王劉志才得幸全。
此外趙王劉遂率兵駐在西境，等候吳楚到來一同進兵。後聞曲周侯酈寄領兵來攻，劉遂急忙引兵回到邯鄲都城固守。酈寄圍住邯鄲，攻打七月不能破。
劉遂本與匈奴有約，匈奴聽說吳楚兵敗，於是不肯發兵入邊。
劉遂死據孤城，欒布救齊回來與酈寄合兵攻打，設計引水以灌邯鄲，邯鄲城壞，趙王無路可奔，也拚着性命一死了事，於是七國皆平。
各路將帥陸續回朝，景帝論功行賞，封竇嬰爲魏其侯，欒布爲鄃侯。周亞夫曹襄早已封侯，不便再加仍照舊職，不過賞賜若干金帛算做報功。隨徵將士俱加升賞。周亞夫甚得景帝敬重，竇嬰又是太后之侄，二人新立大功朝野仰望，過了數年景帝又以周亞夫爲丞相，竇嬰爲太子太傅。
齊王將閭服毒身亡，景帝說他被人脅迫罪不至死，特從撫卹條例賜爲孝王，齊太子劉壽仍得嗣封。
景帝因衡山王劉勃力拒吳楚恪守臣節，心中甚悅，恰值衡山王來朝，景帝溫言慰諭，說是衡山僻在南方地勢卑涇，遂下詔移濟北王劉志爲淄川王，移劉勃爲濟北王以褒其忠。景帝又念楚相張尚，太傅謝夷吾，趙相建德，內史王悍盡忠被殺，皆封其子爲列侯。
七國之亂，西漢中央政權獲得了絕對勝利。這次叛亂，從漢景帝三年（前154年）正月開始，到三月即被平息，七王皆死。參加叛亂的七國，除保存齊國另立新王外，其餘六國皆被廢除。