不久后，张任觉得应该先下手为强，就在埋伏在落凤坡，准备将刘备射杀在此地。令张任意外的是，庞统却骑着刘备的"的卢马"带兵行走于落凤坡，张任误把庞统错看成刘备，果断将他射杀于落凤坡。刘备闻之大怒，就一次为借口大举进攻蜀地，并将诸葛亮从荆州调来支援。
尽管张任武功了得，却抵挡不住刘备大军的进攻，诸葛亮略施小计，就大败并生擒了张任。因刘备佩服张任的忠勇，且他与赵云师出同门，本想准备将其劝降，并收为己用。奈何张任一心忠于刘璋，并怒斥刘备："忠臣不事二主，我是绝对不会投降的。"想到军师庞统的被杀，且张任态度如此决绝，就含泪命人将他处斩，后将他葬于金雁桥侧，以表其忠。
