孙渊的军队，围困在辽隧城中。由于辽隧城存粮不多，守军不得已开始人吃人。到了后来，杨祚等守将实在不忍心自己人吃自己人了，出城投降。
公孙渊坚持顽抗，不想到了该年八月中旬的一天晚上，一颗长约十丈的大流星，从东北方向直坠至襄平城的东南面。流星在古时称扫帚星，扫帚星寓意灾星。公孙渊所部顿时人心惶惶。
其时又有小道消息传至前线，说公孙渊家中所养之狗，穿着官服、戴着官帽上了房；又说公孙渊家有次做饭，竟把一个玩躲猫猫游戏的小孩蒸死在锅中；另有传谣，说襄平城郊出了一块奇怪的肉，周长数尺，有头有眼有口，没有手脚，但能移动。经占卜者卦算后，得出结论：这些怪事出现在哪国，哪国就该亡了。
公孙渊又硬撑了半个月，终于全军溃败。他与儿子公孙修带着数百亲随骑兵，向东南方向突围。司马懿派精锐穷追不舍，到了流星坠地之处，公孙渊父子等被魏军追上，一番短兵相接，公孙渊父子等悉数被杀。接着，襄平城被彻底攻破，于是发生了文首所述的可怖一幕。随着公孙渊的首级被送到洛阳悬吊示众，辽东、带方、乐浪、玄菟等地也被司马懿相继平定。
公孙渊属于三国时期有名的两面三刀之徒，无论孙权，还是曹睿，抑或他的叔父，都被其戏耍过。但就是这么一个不讲信誉的枭雄，却在《全三国文》中，留有《表吴主权》、《上魏明帝表》两篇示忠文章。
有个情节需要说明，这就是公孙渊的同胞哥哥公孙晃的结局。早年公孙恭接任其哥公孙康太守之位后，遵守汉代"任人制"而礼送公孙晃前往洛阳当官。公孙晃曾多次向朝廷提醒其弟公孙渊善变，须予防范。但一俟公孙渊真的反叛后，曹睿竟赐公孙晃以金粉。公孙晃收受后，即偕家人悲愤吞服而死。曹睿诏予棺椁以葬。