就在段匹磾惶惶不可终日之时，种种迹象表明，刘汉帝国也似乎将要走到他运命的尽头。紧接着去年11月，赵固、郭默两将率兵突进到刘汉帝国首都平阳近郊以后，刘聪迅速做出反应，他派遣太子刘粲与大将刘雅生率军10万实施报复性打击，企图一举消灭盘踞在洛阳的赵固，彻底解除这股来自南面的威胁。12月，刘粲没有敢渡过黄河，而是派征北将军刘雅生率军渡河，攻击洛阳，赵固无法坚守，往东逃奔阳城山（河南省登封县东北车岭）。赵固的豪言壮语非但没有救出晋愍帝，反而加速了刘聪杀掉司马邺的行动，如今，在刘粲和刘雅生的打击下，赵固连洛阳也丢掉了，赵固逃到阳城山以后，赶紧派弟弟飞马前往新郑，请求李矩派兵前去救援。318年年初，也就是在北方的刘琨被段匹磾所杀、南方的司马睿登基前后，李矩命令自己的外甥扬武将军郭诵与河内郡（河南省沁阳市）太守郭默一起率军西进，屯兵于洛口（河南省巩县东北）。郭默、郭诵派遣手下将领耿稚、张皮等选拔精锐敢死之士1000多人，趁夜渡过黄河，屯兵于厘城的贝丘王刘翼光的侦查部队发现了渡河而来的这支部队，向刘粲报告。刘粲毫不在意，他回复刘翼光说：“我征北将军渡河以后，赵固望风逃窜，敌人正自顾不暇，焉敢前来？并且，他们听说皇上就在附近，自然不敢往北看一眼，怎么还敢北渡黄河？就不用惊动将士们了。”
夜幕降临，耿稚、张皮将这1000名勇士分为10队，每队约100人，从十个方向如暴风骤雨一般向刘粲的中军大营杀来。李矩所部向来擅长夜袭，多以少胜多，这次也不例外。一时间，刘粲的中军大营四面受敌，黑暗中乱作一团，互相惊扰，被杀伤者超过了一多半。刘粲仓皇而逃，一直逃到阳乡（河南省济源市南），留下了的数不胜数的兵仗辎重军马，耿稚、张皮所部的这一千勇士完全占据了刘粲的大营。黄河以南的刘雅生听说这一消息，立刻领兵从洛阳撤出，渡河火速回救，在营外构筑工事，与耿稚、张皮军相持。天明以后，刘粲等人发现李矩的这支突击部队人数少得可怜，于是，率领全部的部队向大营发起猛烈的攻击。这时，刘聪也听说了刘粲兵败的消息，另外派遣太尉范隆率领骑兵增援。这场一千对十万的苦战就此展开。然而，就是这样一场实力极其悬殊、毫无任何悬念的战斗，竟然一直打了二十多天，这十万大军硬是无法攻下这座堡垒！关于这场战斗，《晋书，李矩传》中的记载与《晋书，刘聪载记》的记载差异很大，《晋书，刘聪载记》中，称耿稚等人听说范隆的增兵以后，十分害怕，于是，率领5000兵马突围，被刘勋追击，于河阳被歼灭3500人，投河而死的1000多人，也就是说，这支突击部队几乎的全军覆灭了。不过，根据《晋书，李矩传》的记载，郭诵让张皮渡河而来的才1000多人，哪来5000？也许，耿稚为郭默手下，而郭诵所部而来的只有1000人，只有这样解释，才能说得通。
李矩另外派遣部队前往救援，又选拔了3000壮士，乘船渡河迎接耿稚、张皮。刘聪命令部队临河列阵，用长钩钩船，不让船只靠岸，双方连战数日，这支救援部队一直无法渡河。李矩只好又选择部格增率众从其他地方偷偷渡过了黄河，进入了张皮的大营。可能耿稚在听说刘汉大军增兵围攻以后，就率众突围了，但是，郭诵手下的张皮却并没有走，而是仍然坚守在营垒中待援，格增到来之后，与张皮一同选择了组成一支1000人的精锐骑兵部队，而将营垒中剩下带不走的牛、马、粮草、兵仗等全部付之一炬，又一次趁着深夜，杀出重围，投奔到虎牢（河南省荥阳县西北汜水镇）。刘汉帝国大军追之不及，只好撤回。
这此洛口之战，是一次以少击众的著名战例.虽然由于后援不继，最终没有保住战果，但是，此战对于刘汉帝国打击很大，尤其是张皮等人最后的成功突围，让刘聪又气又急，颜面尽失。因为此战，李矩被东晋司马睿任命为都督河南三郡诸军事（即：河南郡、荥阳郡、弘农郡），安西将军，荥阳太守，封修武县侯。
洛口之战深深地刺激了刘聪，而紧接着的一件天灾又让刘聪悲痛欲绝、精神恍惚。就在洛口激战正酣之时，刘聪所居住的宫中螽斯则百堂失火，在里面居住的刘聪皇子会稽王刘康等二十一个小皇子们，全部被烧死了！一夜之间，痛失了21个儿子，这一打击比洛口惨败还要大。消息传来，刘聪昏倒到自己的御床上，梗咽气绝，经过众人抢救，很久才苏醒过来。过去，刘聪一直喜欢把自己宠信的重臣认做岳父，长期以来，生下了很多孩子，在多子多福的中国古代，尤其是在帝王家，这都是一个王朝兴旺发达的象征，如今，一夜之间同时死掉21个儿子，这不啻于晴天霹雳，痛定过后，刘聪故伎重演，如今，因为自己身居深宫，最亲近，也是最可依靠的就剩下了那些个宦官们了，他听说中常侍王沈、宣怀都有美貌的养女，就将14岁的王沈女立为左皇后，宣怀女立为中皇后。尚书令王鉴、中书监崔懿之、中书令曹恂等朝廷仅剩下的正直大臣们联名上书劝谏，以为王沈等不过是刑余小丑，其家婢女如何能奉宗庙？言辞恳切，刘聪看后大怒，立即命令儿子刘粲将三位大臣全部拉出去斩首。金紫光禄大夫王延要求入宫进见刘聪，刘聪拒之不纳。在刑场上，王沈用拐杖敲打着王鉴的头说：“奴才，看你们还能作恶不？老子的事情和你们有什么关系！”王鉴怒目而视说：“小子！汉家就要因你们和靳准而灭，我将在地下向先帝诉说，取你们的项上人头！”
新婚伴随着杀戮，新婚过后的刘聪也很快感到自己将不久于人世。他将儿子刘粲叫来说，这几天，你死去的弟弟刘约白天总来，可能是来接我的吧？刘聪临死前的打算是，让手握重兵的刘曜和石勒前来辅政，因此，他传召，晋封刘曜为丞相、录尚书、辅政，任命石勒为大将军、辅政。可是，刘曜和石勒这两个人是何等精明之人，都知道平阳不是他们能呆的地方，均坚决拒绝，刘聪只好改任刘曜为丞相兼雍州牧，改任石勒为大将军、兼幽州、冀州牧，这次，刘曜不好再推辞，而石勒却依然坚决推辞，已经显示出与刘汉帝国分道扬镳的意思。刘聪无奈，仍然以刘景为太宰、刘骥为大司马、刘顗为太师、朱纪为太傅、呼延晏为太保，全部录尚书事，以范隆为尚书令，靳准为大司空、领司隶校尉，这些人轮流值班决定军国大事。
318年7月19日，刘聪病死，享年不详，共在位9年。第二天，皇太子刘粲继位，刘汉帝国迎来了它第三位、也是最后一位皇帝。