三月四日晚上，南唐的大将舒元带着一万多认命向周军投降。第二天一早，柴荣又亲临前敌，披执锐，指挥手下各路大军对南唐的紫金山大营发起猛攻，当天就斩杀了唐军多达万人，生擒南唐大将边镐、许文稹、杨守忠等人。

南唐残沿淮河向东逃窜，柴荣又派各将领分别带骑兵追赶，追杀了一整天，到晚上战役彻底结束，南唐战死、被俘、投降、淹死者共计达四万余人，被俘有名将校上千名，战船数百艘，丢失的武、兵甲、粮草更是不可数计，几乎就是全军覆没。

三月六日一早，刘仁赡在城中得知了援军惨败的消息，呆立良久，随即一栽到了地上。事情到了这里，寿州的命运已经没有任何的悬念了。

三月十三日，柴荣派人送信给刘仁赡，并在信中很明确地指，投降保你富贵，顽抗只有灭亡。

但这个时候，刘仁赡已经病得不醒人事了，监军使周廷构见到信后，召集下商量了一下，就以刘仁赡的名义，写了一封请降的奏章呈给柴荣，并派专人送到周军的大营。这样，历时两年之久的寿州攻防战就全结束了。

寿州之战，一打就是两年，双方都投了大量的兵力，打得还是非常得艰苦，虽然最后是后周取得了胜利，但对于他们来说，即便是攻打南唐的东都扬州都没有用去这么长的时间，阵亡这么多的士兵。之所以会现这情况，跟寿州守将刘仁赡一直顽抗是分不开的。

然而柴荣对刘仁赡不但没有半的责怪，反而是赞赏有加。三月二十一日，周廷构等派人用担架将刘仁赡抬城外，去觐见柴荣。这时刘仁赡已经病得不能起，见到柴荣之后，目光呆滞，像个死人一样，躺在担架上一言不发。旁边人都吓得要命，然而柴荣非但不去怪罪，反而对他好言相抚，又大加赏赐，然后命人用担架抬回城中养病。

三月二十四日，柴荣正式将刘仁赡任命为天平节度使兼中书令。天平军治在郓州是中原大镇，中书令更是官中极品，可见对刘仁赡的重视。

这还不算，柴荣在授官的制词中更是称赞刘仁赡：“尽忠所事，抗节无亏。前代名臣，几人堪比朕之伐叛，得尔为多”，也就是说他这两次伐南唐，得了那么多的州县，都不能跟得一个刘仁赡宝贵。这也是对人得不能再的评价了，但刘仁赡听罢之后，羞愧难当，当天晚上就因病而死。

凶报传来，柴荣遗憾，只得追封刘仁赡为彭城郡王，遣使祭吊，又派内臣面办理丧事，并封其刘崇赞为怀州刺史，算是给足了刘仁赡的荣耀。

随后，柴荣命人打开寿州所有府库，发放粮，赈济灾民。三月二十九日，柴荣率军北返，于四月十二日到达大梁。这样，他第二次亲征南唐也就随之结束了。

柴荣回京后，南唐开始组织人反攻。显德四年957年五月，南唐濠州守将郭廷谓率舰队摧毁了周军所建的涡浮桥，随后又在定远今安徽省定远县发动突然袭击，大败驻扎在这里的后周武宁节度使武行德。这样，淮南的形势又有所反复。