此后，两军再次发生激战，在吴汉的指挥下，汉军八战皆捷，围困成都。公孙述自率数万人出城与吴汉军大战，吴汉派精兵数万人冲锋陷阵。最终把蜀兵阵脚打乱，大将高午冲入阵中刺伤公孙述，公孙述返回城中伤重而亡。
次日，公孙述大将延岑自知不敌，于是作主开城出降。吴汉率部入城，因为之前的失败吴汉恼怒，所以放兵大掠，族灭公孙述、延岑家族，烧毁宫室，残杀百姓。
此举惹得刘秀大怒，严词谴责吴汉，又指责副将刘尚失伐罪吊民之义。不过，根据一分析，此举极有可能是因为当时粮食已经用尽，屠城是为了减少军粮开支而做的无奈选择。此举后，吴汉虽然被谴责，但并未影响吴汉的职务以及前途。
自此，刘秀用了十二年的时间终于一统天下。
