淮南王也知道起兵不可能成功，就答应了太子的请求。太子不想受辱，便刎颈自杀，但没有死成，被廷尉收监。淮南国将军伍被，找执法官吏自首，把自己参与淮南王谋反的事情，全盘供了出来。

淮南王谋反的事情浮出水面，朝廷派兵包围了王宫，将国中参与谋反的淮南王的宾客，臣子、族人全部抓捕囚禁起来。还搜出谋反的器具，可谓人证物证俱全。廷尉把淮南王谋反的奏书呈报给皇帝，皇帝将此案交给公卿大臣审理。案中牵出与淮南王一同谋反的列侯、二千石俸禄的官员、地方豪强有几千人之多，一律处以死刑。

衡山王刘赐，是淮南王的弟弟，被判同罪应予收捕，负责办案的官员请求逮捕衡山王。皇帝说：侯王各以自己的封国做为立身之本，不应该彼此牵连。你们与诸侯王、列侯一起去跟丞相商议吧。

赵王彭祖、列侯曹襄等四十三人商议后，都说：淮南王刘安极其大逆不道，明白无疑的犯了谋反大罪，当诛杀不赦。

胶西王刘端发表意见说：淮南王刘安无视王法，肆行邪恶之事，包藏祸心，扰乱天下，迷惑百姓，背叛祖宗，妄生邪说，率众作乱，实属乱臣贼子，依法当诛，决不赦免。

刘安的罪刑比率众作乱更加严重，其谋反态势已成定局。臣所见他伪造的文书、印墨、符节、地图以及其他大逆不道的事实，都有明明白白的证据，其罪极其大逆不道，依法应处死刑。

至于淮南国中年俸在二百石以上的官吏，和二百石以下官吏，宗室的宠幸之臣中未触犯法律的人，他们不能匡正阻止淮南王谋反，也都应当免官削夺爵位，贬为士兵，今后不许再为官吏。那些并非官吏的其他犯罪，可用黄金二斤八两抵偿死罪。朝廷应公开审理刘安的谋反案，好让天下人清楚明白为臣之道，不敢再有邪恶的背叛皇帝的野心。

丞相公孙弘、廷尉张汤及各位公卿，把大家讨论的处理意见，逐一上报皇帝，皇帝便派宗族宗正，持符节去审判淮南王。宗正还没有到淮南国，淮南王刘安便提前自刎死去。王后荼、太子刘迁和所有参与谋反的人，都被满门抄斩。

皇帝因为淮南国将军伍被，劝阻淮南王刘安谋反时言词雅正，说了很多誉美朝政的话，想不杀他。廷尉张汤说：伍被最先为淮南王策划反叛的人，虽然说了几句赞美朝政的话，但仍不可以赦免。最终还是杀了武被。淮南国从此被废止，设置了九江郡。

愚蠢至极的淮南王刘安，不自量力，竟然谋反，落得个被灭门的下场，实在可悲。