周世宗虽怒，却也感怀两人的忠义，并没有杀孙晟，而是将其送回汴京软禁。显德三年七月，宣懿皇后符氏驾崩，周世宗暂回汴京，唐军又重新集结部队来援寿州。南唐镇海军节度使林仁肇带兵进攻下蔡（今安徽凤台）正阳桥，意图切断周军补给线。张永德带领大部队迎战，林仁肇亲率四名勇士突上正阳桥，逆风举火准备烧桥，张永德忙令放箭。林仁肇毫不畏惧，挥剑拨开箭支，继续烧桥。张永德是在高平之战中与赵匡胤一起浴血奋战的猛将，此时也不由得大为感慨林仁肇的勇猛。最终唐军寡不敌众，撤离了战场。张永德又指挥水军大破唐军舰队，保障了周军补给线。汴京的周世宗不断接到捷报，再次准备御驾亲征。此刻后周的情报部门却查获了孙晟正不断的向南唐传递情报，周世宗怒斥孙晟:“上次你不劝降刘仁瞻，我已饶你不死，现在你又偷送情报，我怎能不杀你？”孙晟不慌不忙道:“我现在身陷于此，已不能为国尽忠了，留此身躯何用？就请陛下成全我吧。”周世宗知道再无可能招降他，于是赐死，但随即又后悔不该杀此忠臣，并引为一生憾事。

周世宗御驾再临寿州城下，周军再次发起攻势，李景达也再次集结大军来援，在水陆两路均遭到赵匡胤、李重进的痛击，伤亡惨重。刘仁瞻已经被围一年多，城内军粮已尽，各路援军也纷纷被打退，此时已到强弩之末，城中不少人已经生了降敌之心。刘仁瞻的幼子刘崇（碰巧和后汉国主同名）怕死，单身一人偷跑出城，准备投降，却被抓了回来。刘仁瞻毫不犹豫，立即宣布将其正法！诸军哭请免死，刘仁瞻的妻子薛夫人向将士们流泪道:“将士们浴血奋战，我们刘家的儿子却贪生怕死，投降敌军，若不正法，我们父母也无颜面对三军。”刘仁瞻忍痛将儿子处斩，并将首级巡视全军，全军无不痛哭流涕，纷纷表示愿与刘将军同心死义！后世野史中有杨延昭和戚继光斩子以正军法的故事，但未见正史记载，可能是刘仁瞻斩子史实的演绎，而故事的原型刘仁瞻将军反不为后人所知，殊为可叹。

斩子后刘仁瞻卧病不起，但仍坚持在床上指挥作战，反而是对方的周世宗被他的忠贞刚烈所感动，停止了强攻，致书一封客气的请刘将军纳降。其实此时胜负已分，根本无需再给对方投降的机会，在这个时候还主动招降，完全只有一个意义:保全对方性命并给予更高的待遇。但此时58岁的刘将军已经成了植物人，副使孙羽等人冒刘仁瞻之名接受了周世宗的招降，并将瘫痪的刘仁瞻用床抬出城纳降。

后周世宗显德四年，不！大唐元宗保大十五年三月二十四日，在经过17个月的艰苦围城后，后周军终于入驻寿州。周世宗封刘仁瞻为天平军节度使，但其实瘫痪在床的刘将军已经没有能力拒绝了，薛夫人泣血五日，绝食而死。很多唐军将士不愿投降，朝刘仁瞻床前三叩后自刭殉国。当夜，五代名将刘仁瞻卒，周世宗下诏厚葬，追赠为彭城郡王，并率领全军为其送葬。周世宗、未来的大宋太祖赵匡胤、未来的大宋宰相赵普、数万后周将士、寿州城内全体居民，肃立于刘仁瞻将军柩前。整个寿州默然无声，为这位忠贞刚烈的英雄送行。

《飞龙全传》中有诗为赞:

阃外元戎号令明，忠勤宁肯遂私情。

竟将爱子殉军法，愤志于斯一念贞。

伟哉刘仁瞻！五代中多的是君臣间的勾心斗角、父子间的杀戮篡夺，但也不乏他这样的真正忠义之臣。而在这个你死我活的血腥年代，能够同时得到敌我双方的无限敬仰，死而无憾！死而无憾！

攻克寿州后周世宗暂时回师休整，十一月又重新南征，濠州刺史郭廷谓，泗州刺史范再遇相继请降。周世宗在楚州（今江苏省淮安市）亲率水军大破南唐水军主力，包围了淮南的最后一个大城市楚州。南唐楚州防御使张彦卿、兵马都监郑昭业拼死抵抗。周世宗扫平了驻守淮南水网的南唐水军，并征发民夫疏浚了京杭大运河楚州段，将数百艘新建的巨型战列舰开到了楚州城下，南唐军民见后以为是神兵天降，无不震慑。唐保义军节度使陈承昭率军来援却被赵匡胤大败活捉，但是张彦卿也是一位忠臣良将，据城死守，仍不投降。赵匡胤用巨砲轰开城门，周军一拥而入，张彦卿仍在城内列阵巷战，数千唐军全部战死，无一人投降。最后数千周军将张彦卿一人围在官署，张彦卿仍无意投降，奋力厮杀，兵器都打坏了，抓起床板继续猛砸，最终把房间内的家具全部都砸烂了之后才惨死在乱刀之下。至此，淮南十四州全部被后周攻占，成为了后周以及后来的宋朝统一战争中重要的经济来源。

在周世宗亲征淮南的战斗中，我们看到，南唐虽然不敌，但是却涌现出了不少的忠臣义士，孙晟、刘仁瞻、张彦卿明知无力战胜敌人，却依然尽忠死节。他们虽然战败身死，但无愧为儒家文明的忠实门生，用生命诠释了儒家思想的核心:忠义。他们更向世人昭示了:在这礼崩乐坏的时代，仍然有人在坚持着传统的美德。他们的光辉，穿透了五代的血海深渊，照耀后世。欧阳修在《新五代史》中将刘仁瞻和后梁的王彦章、后唐的裴约同列入《死节传》，并说明:“语曰:‘世乱识忠臣。’诚哉！五代之际，不可以为无人，吾得全节之士三人焉，作《死节传》。”三位各为其主的将军，虽然他们都没有为大宋的统一而尽忠，甚至相反，他们抗拒统一，逆历史潮流而动。但是，他们和屈原、诸葛亮一样，后人辨得清忠奸，不会把他们和安禄山、赵元昊那些分裂分子相混淆，他们的这种忠义精神同样融入了统一祖国的志士们的血脉之中。