王翦留下十万人屯驻黄山，以阻断江口。其余秦军则从朱方进军，包围了兰陵，秦军四面扎营，声威震天。兰陵周边的椒山，君山，荆南山各处，全都部署了军队，以隔绝从越地来的救兵。
项燕率领楚军，出城迎战。双方刚一交手，秦军稍有退却。王翦派出左右两路壮士，各持短兵，大喊大叫得冲入楚军阵中。蒙武身先士卒，斩杀一员裨将，又活捉一个，秦兵受此鼓舞，士气大增。
此战项燕再次大败，逃入兰陵城中，封门固守。王翦采用云梯进行仰攻，项燕用火箭射烧云梯。
眼看秦军这边损耗颇大，蒙武建议：“项燕已成釜中之鱼。如果我军筑垒，达到和城墙一般高，再加急攻势。我众敌寡，他们定有守备不周之处，不出一个月，兰陵必破。”
王翦采用此计，一面筑垒，一面加紧攻城。昌平君亲自巡城，不料被飞箭射中，扶回行宫，半夜便死了。
项燕哭道：“我之所以偷生，就为了芈姓一脉不绝。如今还有什么指望？”
他仰天长号三回，便引剑自刎而死。主将身死，城中大乱，秦兵登上城楼，开启城门，王翦整军而入，安抚百姓。
兰陵事毕，王翦率大军南下，到了锡山，军士们埋锅造饭时，地里露出一块古石碑，上面刻了十二个字：“有锡兵，天下争；无锡宁，天下清。”
当地人说：“这座山属于惠山的东脉，自从周平王东迁洛邑，此山开始出产铅锡，因而得名锡山。四十年以来，开采不绝。但不知为何，最近这几年产量越来越少，这个碑也不知是何人造的。”
王翦感叹道：“看来天下自此要安宁下来了！莫非是古人窥得天机，预先埋碑以示后人？今后此地便改名为无锡吧。”
王翦大军路过姑苏，守臣出降。之后秦军渡过浙江，平定故越之地。越王的子孙，自从亡国
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之后，便四散于甬江，天台等地，依海而居，不相统属。听说秦王威唤起，各自前来纳降。王翦将他们送来的越地图册户口，飞报秦王，并在豫章之地设立九江郡与会稽郡。
到了这会子，楚国算是真正灭亡了，祝融的子孙自此失国。楚国是从周桓王十六年时，楚武王熊通僭越称王，此后渐渐吞并小国，从立国时的“丹阳五里”之地发展成为一个地跨江淮的大国。
翻看楚国历史，楚武王五传至楚庄王，开始称霸，再五传到楚昭王熊珍，几乎被吴国灭了。再六传到楚威王熊商，兼并吴越，江淮之地尽归于楚，土地几乎占了天下的一半。之后楚怀王熊槐任用奸臣靳尚，被秦国欺凌，楚国渐渐衰弱，再五传到熊负刍，终被秦国吞并。不思进取，不论曾经多么强大，终会成为他人鱼肉。