在大军挺进湖南后，吴三桂不再乘势北进，而是沿长江布置防御工事，然后迫不及待地在衡阳登基称帝，定国号为周。

他有模有样地改衡州府为定天府，改钟鼓楼为五凤楼，改回雁门为正阳门等等。又册封妻子张氏为皇后，立孙子吴世璠为皇太孙，并大封文武百官，宣布颁制新历，铸造钱币。

在此期间，他甚至还举办了一次乡试，录取七十三人。

就在吴三桂刘姥姥进大观园一样，忙着搭建小朝廷，每日坐北朝南沉醉于做皇帝的美梦中时，康熙帝却趁机调整战略，一边招抚其他反叛者，一边在湖南集结重兵，坚决打击吴三桂。

他的措施收到奇效。由于三藩之间矛盾重重，又与台湾明郑反清势力相互猜忌，再加上叛军沿途烧杀抢掠，失去民心，这给了清军各个击破的机会。

尚之信满怀希望叛清，却因为吴三桂向他索取重金，又擅自派将领占领军事要地，心生不满而向清廷求降。康熙帝不究过往，令他将功赎罪。

但尚之信是一棵墙头草，在清廷和吴三桂之间左右摇摆，既不反清，也不奉诏攻打吴三桂。对康熙帝来说，这已经足够了，只要不是多线作战，清军面临的压力就小了很多。

另一边，耿精忠的亲信将领徐文焕投降，领麾下重兵困住耿精忠，逼着他赤身出城投降。为将功折罪，耿精忠先是率兵打败据守台湾的明郑军，又进军潮州打败了尚之信。

吴三桂虽然多次战胜清军，但因整体局势严峻，又因衡州天气酷热，不似昆明四季如春，公元1678年8月，他因焦虑过度突发中风，接着腹泻不止，医治无效而死。皇太孙吴世璠即位。

吴三桂死后，叛军兵败如山倒。尚之信、耿精忠相继被赐死，吴世璠逃回云南昆明后，兵败自杀。

历时八年之久的三藩之乱，至此宣告结束。