二十一日，郭壮图派遣吴将胡国柄、刘起龙、黄明统领马步兵1万多人出城30里迎战，吴军驱赶大象5只上阵。章泰的兵马排列于左边，赖塔的兵马排列在右边，从早晨至中午，两军在阵前激战不休，由于清兵的力博，最后吴兵大败，清军一直追赶到昆明城下，阵斩吴将胡国柄、刘起龙等首领9员，俘虏吴军士兵600多人。景、赖两军一直推进到昆明城下。吴世璠拒不归降，坚闭城门，等待在四川的吴军大将马宝、夏国相、胡国柱等人的应援。赖塔和章泰顾虑到吴世璠闭门坚守，清军攻城必遭重大的伤亡，于是便决定掘壕围城。清军选取靠近昆明城的南坝、萨石街、走马街、双塔寺、得胜桥、重关等地，“扰吭立营”，连扎营塞数10里。章泰还广布檄文和清廷的旨意，派遣官员招降吴军的将士，在清廷招抚檄文感召下，吴军大理府的“定远大将军”、“东平公”张国柱、姚安府的“亲军车骑后将军”刘汉章、临安总兵徐衷明、范应泰、李玉彬等，以及永昌等各镇的吴将纷纷投诚。接着，还有吴将韩天福率官兵以武定府降清。从四川逃回来的“亲军铁骑左将军”杨洪德、将军赵玉、高启隆、杨开运、刘魁等一大批吴军的将官各率所部官员士兵先后到清营归降。
康熙得知在四川的吴将马宝等将回军云南援救的消息，迅速发出指示。严令将军介尼勒、赵良栋等各统官兵“速行蹑击”，使之不得至云南，就地全歼，如不遵此令，有失军机，将以贻误军情严处。
不出康熙所料，马宝已率部撤军，胡国柱也弃了叙州城，企图回军云南。驻守在永宁的吴军将官宁国辅感到孤军难以支持，随向清军乞降。清兵三月十五日进入了永宁城。
到了四月，四川的叛军基本上消灭，谭洪病死，余部已溃散，不足为虑。康熙立即下令，调将军葛尔汉和总督哈占、将军赵良栋率部速进云南。赵良栋接令后，亲率绿旗兵自雅州起兵，哈占也于五月十一日发兵。
五月里，吴军的大将马宝同将军巴养元等从遵义奔回了云南，携带妻子驻守楚雄。清将章泰派遣都统希福率兵追剿，把马宝等吴军追赶到鸟木山，马宝全军覆没，仅以身免，逃到姚安山中，收集溃卒不足百人。此时马宝等感到已无处可逃，便会同巴养元于七月五日到姚安府希福军营缴印投降。吴将随之投降的还有将军赵国诈、郑旺、李继业、总兵良应基等。
吴氏集团中另一个重要人物吴国柱及其属将王绪等，从姚安逃散后，遁入鹤庆（属云南）、江一带的山中，清将赵良栋、哈占奉旨搜拿。都统希福、提督率额统兵追剿。吴国柱一行再次逃到云南龙州（今云南云龙南）青里尼，清军紧迫不舍。胡国柱等自料无法逃脱，便于属将王绪、李匡自缢身亡。余部在吴将王公良率领下到清军营前投诚。
吴三桂的女婿夏国相及其部众，被清军击溃后，带着少数的随从奔入广南（广西境内），躲避清军的追剿。清兵大将军章泰、赖塔檄令士官侬朋和防守临安总兵官李国梁统兵追击。康熙二十年十一月初，直抵西板桥，将夏国相和他随从将官包围，堵住逃路。夏国相见无路可逃，便带领将军王永清，杨松魁等及属下的官兵到清军营前，缴印投诚。
吴世璠与郭壮图期待着马宝、夏国相等人的外援都化为泡影，但是他不愿投降，仍在死守昆明城。清军已经围城有半年之多，仍没有破城的希望。由于清兵不服水土，生病的与日俱增，病死的也日益增多。粮饷供给不上，已经发生了饥荒，清军的日子也很艰难。城中的粮食也接济不上，生活也一天天的困难。双方继续缰持着。
康熙二十三年（1621年）九月十六日，清廷向围城的将士又下了一道严渝，催促他们速取昆明：“云南围困已久，若不速为克取，未免劳敝兵民，靡费粮饷。今逆贼外援已绝，株守孤城，穷迫已极”，如果继续“迁延时日，待贼粮尽，恐粮饷渐至于虚糜，兵丁亦苦于疾病”。他要求章泰、赖塔等“速行攻取云南省城”。他特别提到，清军中有不少是投诚的吴军吏士卒，应令他们攻城建功，以赎前罪。
昆明城久攻不破，固然是吴氏集团拼命死守，但主要原因是清军远离昆明城40里安营扎塞，一面临昆明湖，一面倚山，围困不严。特别是昆明城所依赖的水上运输昆明湖南北近百里，并未封锁，任其船只往来，无人查问。原来驻守在昆明一带的安宁、晋宁、昆阳、呈贡回州县的清军大部分都是吴军的旧部，他们不能眼看着昆明城内的亲属和部属同僚挨饿，所以没有严加封锁，随便让城内船只自由往来，转运粮食。城中有粮食供应，便加强了抵御到底的决心。当清军统帅部发现这种情况后，立即撤换了驻守昆明一带的吴军旧部，改派八旗兵驻守，从而切断了城内的粮食来源。
九月，赵良栋平定了四川的叛乱后，率领宁夏的兵马渡过金沙江，途经武定、绵竹抵达昆明，与章泰、赖塔两路士军会师。赵良栋贯彻康熙的作战方针，力主切断昆明水路，从速进攻昆明。在此之前，虽已加强了对昆明水路的封锁，但仍没有采取更有力的措施，致使城内的船只仍不时出入。经赵良栋的提议后，在昆明池内置“横筏施楼橹”大船，设置水军，来往巡逻，这才彻底切断了昆明与外界的通路。到十月，昆明城中粮食断绝，“人相食”。在这种情况下，赵良栋坚持速攻，他说：“我等大军连营四布，不就近速战，等到日久，米粮不济，满兵无妨，绿旗兵何立存立？”满洲兵与绿旗兵待遇不平等，凡粮食都先满足满洲兵的需要，而绿旗兵还经常受他们的凌虐，为他们做杂役，备尝苦景。所以围困越久，绿旗兵的生活就越困苦。但是章泰他们却不顾绿旗兵的死活，只是顾全满洲兵的利益，不同意进攻。他说：“皇上豢养的满洲兵，岂可轻进，委之于敌人？你的军队从远道而来，也应该休养一段时间，怎能让他们再受伤损！”从表面上看，章泰等倒是兼顾了满洲兵和绿旗兵的利益，但是实际上是章泰等人害怕进攻遭到损失。赵良栋见他按兵不动，就率自己所部兵马发动进攻，力战夺取了土桥、新桥、至得胜桥，直抵昆明城下。他的部众远路跋涉，没有休息就投入战斗，确实疲惫不堪。章泰又说，“你部已过度劳累；应先撤回，可叫总督蔡毓荣率兵踞守。”赵良栋拒绝说：“我兵死战所得之地，怎能交给他人看守！”章泰无法，于十月八日，只得下令各军进兵，直至城下，围困数重。
清兵进抵昆明城下，吴世瑶被迫派遣兵马，出城迎战，两军在归化寺附近激战多时，吴军败北，赖塔率部进抵银锭山，蔡毓荣攻占重重关与太平桥，赵良栋、穆占、巡抚王继文夺取玉皇阁。三路清军分拔后，开始连续日夜猛攻，吴世瑶与部郭壮图惊失措，眼看昆明城即将被攻破，却计无所出，一筹莫展。
清兵在昆明城下与城上的吴军相视，已进眼前。章泰等统帅在加紧攻城的同时，又展开了政治攻势，向城内射出一封封招降书，进一步动摇了吴兵的军心。城中粮米已尽，又面临清军日夜的攻击，无处可逃，昆城旦夕可破，却感到没有生路。城内的吴军包括将官也无心守城，打算早日投降，不失为死里求生。十月二十二日，吴将余从龙、吴成鏊悄悄出城投降，并将城中的虚实如数报告了清军的统帅。章泰等人知城内已到了山穷水尽的地步，亲自督战，各路大军猛攻，四面逼城，又秘密的遣派余从龙进城招抚。
康熙二十年十月二十八日，吴将线，吴国柱、吴世吉、原任都督何进忠林、天擎等人密谋，发劝兵变，欲逮扑吴世璠、郭壮图献给清军。吴世璠、郭壮图闻讯自杀身亡。线等人擒住了吴三桂的大学士光琛及其儿子方学潜、侄子方学范首要分子，接管了全城。
十月二十九日，线等人打开昆明城门，向清军投诚。于是云贵全定。
由撤藩而引起的一场战争，使撤藩不能进行，迫使清廷宣布停撤。经过8年的血战，才一劳永逸地解决了问题：吴藩在战争中被武力彻底消灭，耿尚两藩也是通过武力，被强行撤去。被清廷视为隐患和威胁的三藩，最终被以武力铲除，国家重归一统，由大乱走向大治，大清帝国的江山从此得到巩固。
吴三桂掀起的一场政治与军事的大乱，在激烈地争斗持续了8年之后，终于平息下来。吴三桂起兵叛清的原因，大体上可为两个方面，首先是主观方面，以吴三桂为代表的原明朝一批将吏，摇身一变成为新朝权贵的元勋。他们有自身的特殊利益。他们认为从清朝新主子那里得到富贵、权力、地位是理所当然的。他们受顾于清廷，当然的应获得合理的报酬，而一旦停止了这种报酬，象清廷对吴三桂等人那样，他们就会翻脸不认人，不惜孤注一掷、铤而走险。为保护政治上和物质上的特殊利益，是吴三桂起兵主观原因。
其次是客观方面，吴三桂起兵，有着广泛的社会基础，这是推动他前进的基本动力。他在云南振臂一呼，全国响应，东西南北“在在鼎沸”。既然他反叛朝廷，为何如此得人心？这是因刚刚建立起全国统治的清廷并未得到全国的民心，广大汉族各阶层人民不喜欢这个朝廷，他们宁愿接受本民族的强人来统治，而不愿接受外来民族的发号施令。清兵入关南下屠杀成千上万的汉人，人们还记忆犹新，那种亡国的遗恨不会在短期内消失。新来的统治者，并没有给人们带来更多的光明，相反，清廷的封疆大吏、地方官府想法鱼肉百姓，新仇旧恨，激起人们怒火中烧，他们响应吴三桂起兵，正是这种不满和愤恨的总爆发。
吴三桂以失败告终，所以失败首先是：无论是吴三桂、耿精忠、尚之信和其有关联人，无一例外地都是寄生的腐败的集团，他们仍保持着明时的某些腐败的习性，力图维护过去的旧制度，保持住他们政治上经济上的特殊权力，所以他们掀起的政治动乱，最终不可能给人民带来利益，广大人民群众中途抛弃他们，这是原因的根本所在。其次是吴三桂，缺乏政略才智，他没能乘起兵时民心士气所形成汹涌的气势，以及由此气势所造成的有利的形势，却徘徊于湘赣之间，失去了时机和优越的气势，人心由振奋而观望，由观望而踟蹰，由踟蹰而丧气，致使陕西的王辅臣、福建的耿精忠受挫降清，清军得以集中全力对付湖南的吴军。形势的急转，导致吴三桂最后灭亡。
再者，还在于政治上的分散，没形成一个核心力量。吴三桂和耿精忠、孙延岭、王辅臣、吴之茂等人，不过是一个松散的政治联盟，既无集中统一的指挥，统一的步骤，彼此不受约束，各立旗号，孤军作战。又没有一个统一行动纲领和明确的斗争目标。他们都各顾各自的利益，形成不了一个有核心的统一支配的政治力量。
但是战争具有一种无穷的伟力，它能使那些用行政命令而无法消除的陈规旧迹一扫而尽。吴三桂发动的战争，以巨大的力量冲击清廷统治者强加给人民的不合时宜的枷锁，并打破了它的统一，使之在新的基础上再统一，调整和修改了以往不适合时代要求的政策。这些都有利于社会生产的发展。清廷倾全国的人力物力来进行这场战争，最后消灭吴三桂等各个政治和军事政权，在全国大地上，彻底铲除了明末以来所形成的腐败封建官僚兼地主的军阀集团，拔掉了植根在封建制度上的一个肿瘤，这也有利于社会的进步。可是，这场历时8年的战争，给人们招致生命和财产的巨大牺牲和损失，是无法补偿的，若从长远看，从社会的发展来看，付出某种代价，以损失的牺牲换来社会的进步，也是值得的。