崇祯三年六月，宁前道孙元化升为登莱巡抚，他一上任就筹划如何处置桀骜不驯的刘兴治。崇祯三年十一月，明廷任命恢复四城之战中有功的副总兵黄龙为东江总兵，这一任命直接威胁到了刘兴治东江之主的地位。但不知何故，黄龙受命之后，迟迟未到皮岛赴任。
崇祯四年春，刘兴治接到明朝一道密旨，说岛中降鞑甚多，必为后患，刘兴治如能生擒绑送，则升他的爵禄，封为钦差，领有皮岛。这道密旨不知出自何人之手，极为厉害。顿时让勇武彪悍的刘五陷入两难。
岛中降鞑是他仪仗的武力资本，杀陈继盛、占据皮岛都是降鞑之力，让他杀了降鞑，无异于自断臂膀。如拒不从命，就意味着和明朝决裂，明朝不用来攻，只需断绝粮饷供应，皮岛就陷入困境。如此只能投奔后金，他又心有不甘。
如果是一年之前，刘兴祚并不难选择，他肯定毫不犹豫的选择保留他麾下为他出生入死的降鞑。短短一年，皮岛为王所拥有的荣华富贵、娇妻美妾已经把这位曾经泯不畏死汉子的悍勇之气消磨殆尽。一呼百应、令出如山的巅峰感受让他酣然迷醉。他反复在想：朝廷煌煌圣旨，皇上金口玉言，岂能食言？只要一番阵痛，钦差大臣东江总镇的斗大金印唾手可得，届时自己就是名正言顺的东江之主。那时再招练三五千精装兵马收为亲军想来不难，反正皮岛有的是人。初到皮岛，毛文龙的威势排场、享用奢华曾经令他羡慕不已，如今，马上就会转移至他身上，想到此处，刘兴祚不由得心头大热。牙一咬、心一横，主意拿定。
他找来三哥兴基和新任岳父沈世魁沈老太爷商议此事。兴基力持不可，说他们兄弟纵横天下全靠这千余降鞑，两年来已损折不少，只剩下皮岛数百名，绝不可以自断手足。事后万一朝廷食言而肥，自己兄弟所归何处？如此一说刘兴治又有些犹豫。沈世魁却道“不然，将军既已归顺大明，就应该听从朝廷号令。岛中这些降鞑，骄横不法，与东江军民多有冲突，眼见得势不两存。今皇上密旨，严令铲除，并以东江节钺相许，东江除害、将军建节，此千载一时也，万万不可错失良机！今岛中降鞑不过数百，汉军过万，杀之不难，如秋风扫落叶、大火燎鸿毛。”。刘兴治听罢，沉思了片刻，陡然双眉一轩“我意已决，就照圣旨行事，三哥不须多虑”。接着吩咐沈世魁去秘密布置。
崇祯四年三月十六辰时，东江总兵衙门附近突然军兵乱奔，人马喧嚣。衙门后山腰处，有五六百名降鞑全身铁甲，纵马而下，有的冲入岛中汉民家中，刀砍箭射，有的直冲总兵衙门，与汉军战在一处。皮岛顿时大乱。
刘兴治闻报大惊，定好的杀降鞑的时日未到，怎么就如此大乱，定是有人走漏风声。慌乱之间也顾不得追查，急忙提刀率数十名亲随，出去查看。派人找沈世魁，却渺无踪迹，他心知不好，只得硬着头皮弹压乱兵。
皮岛秩序已经失控，降鞑与汉军相杀，又有汉军与汉军相杀，直杀到第二天黑夜。蒸发了一天半的沈世魁突然出现了，他和游击张焘率领数百军健，手执刀剑，冲进总兵衙门，到处搜寻刘兴治兄弟。
混乱之中也不知是何人放了一把火把毛文龙所建辉煌壮丽的东江总镇衙门付之一炬，火光冲天，数十里可见，映得海面一片通红。待到天明，杀声方歇。有军士在死尸堆里发现刘兴治和刘兴基，二人身中数刃，均已绝气身亡。沈世魁命割下首级，解往登州报功。经查点，岛中汉军汉民死两千余人，刘兴治账下八百降鞑，死五百余名，有三百余名逃出皮岛，不知所踪（后大部分逃归后金）。
八月二十一日，登莱巡抚孙元化将刘兴治、刘兴梁等四人首级解送到北京，交由兵部和兵科会验，二十三日，崇祯下旨传首九边。
称雄一时的刘兴治到头来居然死的稀里糊涂，临死之际估计他都想不明白，是谁暗使诡计，纵兵作乱，导致他猝不及防，死于乱刃之下。
使计之人不是旁人，正是一力挑发刘兴治尽杀降鞑的沈世魁。
沈世魁当日献女逃过一死，一直对刘兴治怀恨在心。表面上还是毕恭毕敬，大拍刘兴治的马屁，刘兴治渐渐对其失去戒心，视若心腹。他在得知密旨内容后，用东江总兵官爵迷惑住刘兴治，煽动其自断手足，同意尽杀降鞑。然后与张焘密谋，故意在约定之日前一天，将刘兴治之谋，传扬出去。降鞑得知后，为避免被杀，抢先动手，屠杀汉军汉民，并追杀刘氏兄弟。刘兴治却毫无所知，待到惊觉，为时已晚，终于死于乱军之中。
番汉相杀之后，汉人死亡惨重，皮岛降鞑也一扫而光，刘兴治总兵美梦没有做成反倒做了刀下之鬼。沈世魁坐收渔利，连升数级，三月升参将，五月又加副将，成为最大的受益者。刘兴治虽死，沈世魁的美貌女儿毫发无损。新任总兵黄龙到皮岛后，沈世魁又把他的美貌女儿献给黄总兵。黄龙一见，迷得神魂颠倒，也不顾是前三任东江负责人用过之物，当下收入房中。沈世魁依然是皮岛的沈老太爷，雷打不动。
沈阳的皇太极很快得知刘兴治死讯，刘氏兄弟价值已尽，他再也没有必要假惺惺的演戏了。五月初九，一声令下，把刘氏兄弟在沈阳的家眷男子不分老幼一律处死，唯有女真老婆生下的男童方可免于一死，女眷一律为奴。只留下刘兴祚八十老母，说是念其年老不杀。刘老太太十个儿子，不到两年，全部横死，连纯汉人的孙辈也不能幸存，儿媳全部被掠为奴，风烛残年，遭遇此等人间惨剧，实在是生不如死。
民国时著名的山东省主席韩复榘，有一次下去视察处理一件两姓仇杀案子。韩氏一番审问后，他下令把一姓人家十一口全部枪毙，随韩视察的参议员张联陛劝道：“请主席开恩把80多岁的老头放了吧。”韩说“留下来也会哭死，还是一齐杀了好！”。由此看，韩主席比皇太极要慈祥人道得多。
名噪一时的刘氏兄弟就这样魂飞魄散了。
皮岛之乱，有人归咎于袁崇焕。说袁杀了毛文龙，才导致皮岛大乱。这种看法有失公平，袁崇焕斩了毛文龙之后，作了一番布置，并且按照关宁标准提请崇祯同意发放东江军饷，半年之内，东江无事。正是袁崇焕蒙冤被逮之后，辽东及东江军心涣散，刘氏兄弟无人驾驭，引发大乱。假如袁在，兴许当不至于如此。