武帝在甘泉宫得知此事后，立即下诏令当时的丞相刘屈调动军队捉拿刘据。又下诏，令京城诸县的将士都归丞相调遣，并把自己印有玉玺的诏书让人交给刘屈，上面写道：“捕斩反者，自有赏罚！当用牛车为橹，毋接短兵，多杀伤士众！坚闭城门，毋令反者得出，至要至嘱。”
刘屈果然忠心，带领军队就与太子刘据的东宫士兵在长安城的大街小巷里开战。经过四天的血战，太子一方死伤惨重，无辜的百姓也死伤不少。刘据急忙逃出长安城。汉武帝回到长安城后，下令对太子一方的余党大清洗。长安城一时间成了地狱。对于儿子刘据，汉武帝更是痛下杀手，下令不论死活，只要捉住自己儿子的，就有封赏。
当时，谁都不敢为太子说话，只有一个叫令狐茂的壮着胆子给汉武帝上书：“臣闻父者如天，母者犹地，而儿子好比是天地之间的万物。所以天平地安，万物才茂盛。父慈母爱，儿子才会孝顺。而今皇太子为汉家社稷的正式继承人，将承受万世的基业，担负祖宗们的重托，而且他又是皇上的嫡长子。江充，只不过是一介布衣，穷乡僻壤出来的无赖，陛下使他显贵，给他高官大权，而他竟迫害太子，栽赃陷害。而且这些邪佞之人把事情搞得一团糟，太子进则不能见到皇上，退则被那些乱臣贼子所围攻，他蒙受了冤屈却无法奏告，所以郁积愤怒之情到了无法控制的地步，这才杀了江充。他心怀恐惧，所以子盗父兵，用以救难自保罢了。臣窃以为太子并无谋反之心。《诗经》上有一首《小雅?青蝇》是这样写的：绿头苍蝇真正讨厌，把它赶出篱笆外面。和善明理的正派人，绝不听信挑拨离间。从前江充陷害赵国太子刘丹，天下人有目共睹。现在江充又谗言挑拨皇上和太子的关系，激怒皇上。皇上偶尔疏忽，过度责备太子刘据以致派大兵围攻，由三公亲自指挥作战。智者不敢言，辩者不敢说，臣感到无限痛惜。愿陛下放宽心怀，慰平怒气。对亲人不要过于苛求，不必担心太子的错误，应迅速解除这么多守兵，别让太子在外面长时间地流亡，以致再误入奸人的诡计。臣一片忠心，谨在建章宫阙外待罪，昧死上闻。”
汉武帝却并不为所动，“追捕太子，无论死活，捕获者封侯”的命令依旧不变。
太子刘据最后依旧死于告密，他从长安城中跑出来后，跑进了一个穷乡僻壤泉鸠，跟着他逃跑的是他的两个儿子。三人在一穷苦人家住了下来，但很快，他就觉得生活清苦，所以就去投奔了一个朋友。他给这个朋友写了封信，朋友很欢迎他。但是，这封信却被一些人看到了，他们觉得太子三人不像是善类，就告密到地方官那里。结果，新安县令李寿迅速带兵赶往闻泉鸠里，把小小的几间民房围得水泄不通。
刘据一看逃生无望，就返回到里间，关上房门，上吊自杀。房屋的主人冲了出去，挥舞着擀面杖似的武器想要杀开一条血路，被乱刀砍死在地。太子刘据的两个儿子见父亲关上内房房门不出来，还以为他要逃跑，为了保护父亲逃跑，他们也冲了出去与官兵搏斗，被乱刀砍死。
