胆小惧事，又将此事告诉谏大夫杜延年。
杜延年原是大将军霍光旧部，立刻上奏检举。
丞相车千秋由此掌握上官桀政变计划，立即颁下玺书，部署朝中二千石官员，追捕孙纵之。汉昭帝亦命霍光组织禁军，先发制人，将主谋政变大臣全部逮捕。
谋反诸臣未料事情迅即败露，不及反应，门客及家丁皆都一击即溃，全部落网。至此，上官桀、上官安、桑弘羊、盖长公主尽皆伏法，一如吕广之前所言。
朝中谋反众人既已伏法，刘旦闻知，便问国相：反情败露，孤王是否发兵起事？
国相：左将军上官桀已死，内应已绝。况且朝廷有备，此时起兵，岂非自取败亡！
正商议间，汉昭帝诏令至燕，宣布大赦燕国吏民，惟独不赦燕王。
刘旦闻报忧愤，自知难免一死，准备自杀。
左右劝谏：大王何必轻生？朝廷念及血脉之亲，或削封国，废掉王爵，还可保住性命。
刘旦不言，还归内宫，众姬妾夫人也都哭啼阻拦。刘旦便不再寻死，静候朝廷处置。
汉昭帝又派专使赐送玺书，其诏略曰：燕王身为世宗嫡子，乃与他姓异族谋害社稷，有逆悖之心，无忠爱之义。如使古人有知，当何面目复奉齐酎，见高祖之庙！
刘旦得书会意，知道再无活路，遂置酒于万载宫，大会宾客。席间酒过三巡，刘旦持剑作歌，侍妾华容夫人伴舞。
燕王歌曰：归空城兮狗不吠，鸡不鸣；横术何广广兮，固知国中之无人！
其歌方罢，华容夫人和之：发纷纷兮渠，骨籍籍兮无居。母求死子兮，妻求死夫。裴回两渠间兮，君子独安居！
歌词空虚凄婉，满座皆泣。
歌舞已罢，宾客散去。燕王还于内宫，即以绶带自缢而死，在位三十八年，谥号刺王。王后、夫人随其自杀者二十多人；数千门客、谋士及游侠皆都作鸟兽散，就此流落江湖。
数年党争，由是乱平。燕王、盖长公主自杀；上官桀父子、桑弘羊及长公主情人丁外人灭族。皇后虽是上官安之女，但时因年幼，未参预谋反，又是霍光外孙女，故此免罪。
画外音：平叛之后，霍光因而得以独揽大权。乃采取休养生息措