十一月十八日，成都大决战，正式打响。
双方此前大大小小已打了十数仗，你引诱我、我引诱你，包抄、埋伏，正兵、奇兵，阴谋、阳谋，能使得都使出过了，到这时，因公孙述、延岑、吴汉、臧宫四人都谨慎行事，反倒成了最纯粹的力量拼杀。公孙述乘作战马，在五千敢死之士的簇拥下，位于城南护城河前观望，见此处成军与汉军搅作一团，胜负难分，便按照事先计划，不时令人经城中南北往来，互报战况。双方战至正午时分，延岑遣人来报：“微臣三战三胜，本可破了臧宫军，但陛下也知，我军将士全凭一鼓作气而来，如今战了半日，腹中难免饥饿。不如且与汉军休战，待用了饭后，再与之一较长短。”
公孙述寻思道：汉军人数，装备，操练之法，皆在我军之上，能战了半日取得一胜一平的成绩，士兵们也是竭尽所能了。于是就按照延岑的提议，下令鸣金收兵。却不防汉军那边，吴汉仗着精力充沛，此刻竟不按常理出牌——也来个鸣金收兵，仍指挥一群“下等马”，急追过来，成军阵势眼看将乱。公孙述迫及于此，不得不拔出剑来，转而改令道：“待破了汉军，方可就食！”
为了激励本方士兵，他下完令后，径直策马向前搅入战局，五千敢死之士则紧紧跟随。汉军似乎还没从上一战的阴影中走脱出来，一见这支无惧无畏的精兵杀到，一触即溃，吴汉为了不再攥马尾巴过河，也夹杂在败兵中狼狈而走。公孙述见状，心道城南、城北两军都已获胜，难免骄奢之心大起，又督促下去：“擒得了吴汉，朕以一县之地赏之！”
“万户侯”的魅力显然比“富家翁”更大，一听这话，“下等马”也好，“敢死队”也罢，统统追赶吴汉去了。却不想吴汉此败，实为诈败，他眼见公孙老贼性格倔强，不战到最后一人绝不投降，便想出了这引蛇出洞之法。等到数千敢死之士随着他追下去数里地时，他这才拨马转身，急令左右摇动号旗道：“还不动手！”
夹杂于败军之中的汉将高午、唐邯二人得令，各率百余精骑从军阵两翼杀出，绕过数万追兵，直奔公孙述而去！公孙述尚不明究竟，身旁只有数十骑保护，眼见汉军乍到，急要逃回城去时，汉军数百人刀枪并举，就如剥笋一般，已将其外围的数十名亲兵，大多搠死。公孙述本人也未能幸免，被高午从背后奋力一枪，径从前胸贯通而出，当时便血如泉涌，盔甲尽湿，在仅存的数名亲兵的保护下，重伤而走。
高午、唐邯本待领军再追，一来见城内救兵将要赶到，二来见公孙述伤势实在太重，才逃出去不远，竟又从马上跌落至地下，料度他不能再活，便撤了骑兵，去向吴汉报捷。吴汉大喜，以公孙述受伤落马之事激励全军，挥军向北一路掩杀过去，再次兵临城下；又令人传话给臧宫，告诉他城南汉军已取得大胜一事。
延岑得了消息，急忙撤回军队，入宫觐见时，公孙述已经不行了。他见大司马到，颤抖了半天毫无血色的嘴唇，一个字也吐露不出，只是指了指跪于身旁的太子，便于当夜逝去。第二日，城内军心大乱，多有要出城投汉军者，延岑见大势已然如此，只得与百官皆穿了白衣，奉太子为主，开城向汉军投降。
吴汉入城后，先率卫士数百人驱走宫门守卫，到了公孙述灵柩前，见他死前惨状，不禁含泪而笑，当即下令：逮捕延岑，并将其与公孙述的三代族人一并屠尽，以示惩戒。随后，他出了宫门，回身望了望，又面无表情道：“将这座宫殿，也一并烧了罢！”
见大司马这般行事，一时间，汉军纷纷仿效，皆视蜀人为猪狗，肆意凌辱抢掠，成都一带鸡犬不宁。蜀郡太守张堪得悉此事，一边关闭府库，安顿吏民，一边紧急上奏光武帝。光武帝大惊道：“朕要灭的，不过公孙述一人罢了，官员、百姓有何过错？今吴汉、臧宫、刘尚之举动，深失朕望！”当即下令将吴汉等人召回，由张堪全权负责蜀中事宜。张堪得令后，果然将成都一带治理得井井有条——汉法得以严格施行，灾民皆得妥善安置。蜀中就此从一片焦土中渐渐平息过来，与大汉的其余郡县，几无二异。
第一百八十七回：窦融纳信列三公，马援显武战岭南
益州平定了，东汉帝国的版图，已与西汉初期大致等同。到了第二年，凉州牧窦融闻知汉军伐蜀取胜，再率河西五郡太守，亲赴洛阳朝贺。这一次，光武帝在收下其州牧印信后，态度依然和蔼，待遇依然隆重，但却没有和上次一样将印信再度赐还，并嘱咐他“朕与爱卿是左手与右手，勿起疑心”云云。而是给他安排了一个新的职务：冀州牧。
冀州，是光武帝的起兵之地，地位相当于汉高祖的巴、蜀、汉中三郡。窦融见了这等差事，如何敢受？恰好当时朝中的大司空李通因生性谦恭，又碍于李轶谋害刘縯，以及他自己娶了光武帝之妹刘伯姬的缘故，屡屡告病请辞。光武帝挽留不住，便厚赐李通一番，由他去了。改任窦融为大司空，居三公之列，常留朝中，待之甚厚。至于河西之地，则由朝廷重新委派官员，和之前的河西五郡太守一起掌管。
窦融是个明白人，他勉为其难当了这个大司空后，环顾朝野一看：满朝文武，三公九卿，多是和皇帝一同出生入死过来的，就他属于外来户，心中更是惊惧，便学那李通一样，也屡屡上奏，请求回封地颐飨天年。光武帝对此会心一笑，不予理会，反过来倒又为他加赐了食邑，并特意在诏书中声名：将来窦融若是老了，“安丰侯”一爵，可由其子继承，世袭罔替。