霹雳军运来了十门重炮并再一次喊话投降，此时皇宫的大火虽小了不少，但仍未熄灭。望着重炮黑洞洞的炮口，皇宫中伪军倾刻之间慌了。这些蒙古色目士兵虽然极其死硬，却也并非完全不怕死。伯颜亲手斩杀了几名欲跳墙投降的士兵，又下令纵火焚烧皇宫。这座宫殿经过一百余年不断的营建，不仅有富丽堂皇亭台楼阁，也有面积广阔园林，可谓美仑美奂。在伯颜看来，既然结局已定，不如让它成为自己的陪葬品。
当重炮轰开皇宫厚重的大门之时，伯颜及其手下的亲卫皆死伤殆尽。伯颜及部分亲卫是自刎身亡，有的则选择跳入熊熊烈火之中自尽，口中还大喊“只有战死的蒙古人，没有投降的蒙古人”。不肯追随伯颜自杀的亲卫占大部分，他们躲在宫门后准备投降。不料投降哀告声刚出口，便被隆隆的炮声所淹没，随即被掩埋在瓦砾之中，又被周边火势所吞没。眼见皇宫内的大火已成燎原之势，十丈之外便燎得面皮发烫，稍近几步须发便烤得焦黄卷曲，霹雳军士兵也绝了救火之心，只是组织防火隔离带，防止火势蔓延开来。
伯颜这种死法，让欧阳轩极其恼怒。他知道生擒伯颜不可能，但认为可以用将头颅悬挂在常州城外示众，却没有料到其会尸骨无存。无可奈何之下，他只得下令将伯颜死亡处的灰烬收集起来，铺设在常州城门出口处，供来往的百姓踏践，以告慰死在伯颜屠刀下的百姓。