恰巧这时看到远处的江津水上要塞，上空浓烟滚滚，而雷鸣般的战鼓声随之而来，终于明白眼前绝不是刘藩的人，立即掉转马头，飞奔回城，打算禀告刘毅关闭城门，做好防卫。

王镇恶意识到时机已经成熟，亲自带头展开追击，江陵城门还来不及关闭，王镇恶军已经冲进城中，很快与城里守军发生激战，从中午直到下午四点，守军终于全面溃败，王镇恶便在牙门凿开洞穴，进入内城，派人把皇帝的诏书和赦书，以及刘裕的私人信件，送给刘毅。

刘毅大怒若狂，把它们全都烧掉，看也不看，只与军政官毛修之等人，督促将士竭力抵抗。

这时城里的守军仍不相信刘裕亲临，可是在与建康的军队激战过程中，有许多表兄表弟等亲戚关系，你一言我一语，终于确信刘裕果然到了，军心瞬间崩溃，到了晚上，刘毅办公大厅前的卫士，逃走一空。

王镇恶恐怕黑暗之中，自己人杀错自己人，于是率军退出内城，只包围了牙城，而在南方留出供敌人逃亡的缺口，只待南门有人出现，立刻上前击杀。

刘毅却因担心遭到到伏击，所以没有从南门突围，而是在夜半时分，率左右三百多人，开北门冲了出去。

刘裕的大部队已近在咫尺，白天尚且难以逃得生天，深夜之中更加无路可走，刘毅慌乱之下投奔城郊的牛牧寺，希望能躲过一劫，然而寺中住持却害怕刘裕的报复，不肯收留，刘毅顿时万念俱灰，终于上吊自杀。

10月23日，当地居民向政府报案，王镇恶于是把尸体拖到街市，砍下人头，连同刘毅的儿子侄子，全都诛杀。刘毅的哥哥刘模，打算投奔襄阳，雍州督导官鲁宗之倒是与刘毅有些交情，但也畏惧刘裕的讨伐，于是砍了刘模，把人头送到建康，以表忠心。