斗一直持续到深夜，叛军退到县令府，据墙而守。县令府周围的府库也成为他们的防御工事。王翦入城，一面部署士卒包围残余的叛军，一面让剩余的秦军扑灭房屋的余火，进房舍搜索残敌，寻找剩余的粮食。
由于残余的叛军人数还不少，王翦让秦军暂时将他们围困，先冻他们一夜。他将弩兵分派在各个道口的房顶上，一俟有敌军冲出，就给予射杀。还让一些射箭比较准的弩手猎杀在墙上守卫的哨兵，让他们不敢露头。
次日天明，王翦调来的新锐的士卒，他们拆下还未被烧毁的门板，顶在前面，靠上墙头；又拆了几个梁柱作为撞柱，从墙头和府门同时发起进攻。弩手们精准地向上墙抵抗的叛军射击，又登在门板上向墙**击。进攻府门的士卒撞开府门，冲入府中，将叛军完全逼入房舍内。秦军四面放火，焚烧府中的各处房舍。占据府库的叛军也遭遇火攻，不得不冲出库房，作绝望的冲杀，全部被杀。到中午时，城内的抵抗完全结束，城中叛军非死即伤，包括妇女和儿童也都拿起武器与秦军拼杀，被全部射倒或砍翻。
清理战场的军吏进入城中，他们奉命找到为首的叛军蒲鶮。并将其他人的尸体搭成京观，以备放火焚烧；还活着的人则被当场杀死。
在归降叛军的指认下，蒲鶮的尸体被找到，他被斩下首级，送到蒙骜处。蒙骜带着众位五大夫和公乘进入屯留城，站在城墙之上，望着城内如废墟一般的场景，以及搭起来的数不清的“京观”，心情无比复杂。
他登上城楼，下令点火。一座座京观被点着，火光冲天，空气中弥漫着烤肉味和焦糊味。由于火势过于猛烈，蒙骜感觉呼吸有些困难。他正要下楼，突然一片火星从天而降，飞进城楼中，点燃了一处城楼，众人手忙脚乱前去扑火。火势很快被扑灭，但众人回头看时，却见蒙骜已经蜷缩在城楼的一角，停止了呼吸。
医官被立即叫来，他赶紧实施急救，终于无效，蒙骜去世。
本来杀死如此多的邑民就已经让气氛十分沉重，而蒙骜的突然去世，更增加了这种沉重的气氛。众人找了一乘车，载着蒙骜的尸体回到长子。大家公推蒙武为全军主帅，向咸阳报告上党大捷，并报告蒙骜的死讯。
蒙骜的亲卫一百人带着报捷文书、蒲鶮的首级以及蒙骜的尸体，回到咸阳，向秦王和吕不韦报告。吕不韦在第二天的朝会上公
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