陈硕真的起义，得到了浙东一带人民的广泛支持，起义军力量在短时间内壮大。她和章叔胤兵分两路，妹夫带领部队夜袭桐庐，自己则带着两千兵马攻占睦州治所及于潜。他们迅速攻下各地，震惊朝野，起义军也发展到数万人，朝廷立即派兵马镇压起义军。
陈硕真部队在攻打歙州时，因手下的士兵没有受过专业的训练，作战的武器也很落后，歙州久攻不下。陈硕真不得不撤兵，改变原来集中兵力的打法，换成分路出击。她命令清溪人童文宝带兵四千偷袭婺州，结果部队与唐军相遇，只好强攻婺州。
当时担任婺州刺史的是身经百战的崔义玄，与属下崔玄籍商议后，命他作为先锋官，自己带大军跟进。陈硕真听说童文宝被唐军阻击后，带主力大军前来增援。两军僵持不下时，一天晚上，一颗陨星落在了陈硕真的营帐中。崔义玄趁机制造舆论说这是陈硕真将星陨落的征兆，扰乱了起义军的军心，导致起义军士气大落。
两军在下淮大战，起义军大败，数千人战死，后又有上万人投降。十一月，杨州长史房仁裕的援军到达婺州，与崔义玄前后夹击起义军。大部分起义军战死，一万多人被俘。陈硕真和章叔胤在战斗中被唐军俘虏，英勇就义。
中国历史上第一位女皇陈硕真，只当了一个多月的皇帝，就战死沙场，年仅33岁。
