殺戮了一千多人。
沈慶之兵臨廣陵城下，劉誕登上城樓，遙望著風中獵獵招展的戰旗和沈慶之滿頭飄飛的白髮，大聲喊道：“沈公白首之年，何苦來此呢？”
沈慶之大笑著回答：“這是因為朝廷認為你既狂妄又愚蠢，沒必要派遣少壯啊。”
皇帝怕劉誕逃亡北魏，就命令沈慶之斷其後路。沈慶之遂在廣陵北面十八里的白土安營紮寨。與此同時，豫州、徐州、兗州各路刺史皆親率兵馬來援。各路大軍把廣陵城團團圍困。劉誕原本計劃中的各州援兵此刻全都成了攻城之敵。無奈之下，劉誕命一名參軍率兵留守，自己親率數百名精兵和親信，聲稱要出戰，卻從斜刺的一條小路直奔海陵（今江蘇泰州市）。沈慶之立即派兵一路追擊。走了十多里，部下不願逃亡，紛紛勸劉誕回城。劉誕說：“我回去容易，可諸位能為我盡力而戰嗎？”眾人皆高呼願意。
劉誕回到廣陵，立刻建築盟壇，與眾將士歃血為盟，府上的文官武將全都加官進爵。劉誕要任命主簿劉琨之為中兵參軍。劉琨之推辭說：“忠孝不能兩全，琨之老父尚在，不敢從命。” 劉誕把他關了十幾天，劉琨之始終拒絕，劉誕乾脆殺了他。
皇帝命沈慶之在廣陵西南的桑裡建築三座烽火臺。如攻下外城，就點燃第一座烽火；攻下內城就點燃第二座烽火；抓獲劉誕就點燃第三座烽火。隨後詔書接二連三地送到前線，催促沈慶之攻城。沈慶之立即著手開掘地道、豎立行樓、堆築土山，並填塞護城河，放火焚燒廣陵東門。但是剛好碰到連日大雨，攻城受阻。
皇帝劉駿迫不及待，便授意御史中丞上奏章罷免沈慶之，隨後劉駿又下詔說不要追究，以此激勵沈慶之。然而，從四月一直到七月，大雨停了，廣陵卻遲遲不能攻下。劉駿揚言要御駕親征，劉義恭苦苦勸諫，劉駿才悻然作罷。
廣陵被圍困數月，傷亡越來越多，糧草越來越少，軍心日漸渙散，不斷有官兵偷偷逾城出降。參軍何康之等人計劃開啟城門迎入朝廷軍隊，但計劃失敗，於是殺死城門守衛出城投降。劉誕為了殺一儆百，便築起一座竹樓，把何康之的母親關在上面，讓她暴露在眾人的目光中，並斷絕其食物。老人在竹籠裡一聲聲地呼喚兒子的名字，幾天後就餓死了。
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五骷髏山（3）
劉誕的這手狠招很快取到了震懾作用。
由於將士大量傷亡和投降，守城將領出缺，劉誕任命中軍長史範義為左司馬。有人對範義說：“這場戰是必定打不贏的，你要接受任命嗎？” 範義的妻兒、母親都在廣陵城內，範義無奈地說：“我既為人子、亦為人吏，子不可以棄母，吏不可以叛君。我還能怎麼辦？如果讓我像何康之那樣逃命，我不幹。”
七月十五日，沈慶之命令各軍發動總攻。
小小的一座廣陵居然數月不克，這個身經百戰的老將軍怒火中燒。總攻這天，他身先士卒，冒著滾石箭矢殺上城頭，撕開了一個缺口，身後的將士蜂擁而上，激戰多時終於攻下外城。
第一座烽火熊熊燃起。
緊接著，沈慶之又率眾攻進內城。劉誕計程車兵眼見大勢已去，紛紛投降。
第二座烽火很快燃起。
劉誕在官邸中，聽見攻城軍隊的喊殺聲越來越近，失魂落魄地逃進後花園。追兵趕到，一箭把他射落水中，隨後將他拖出來亂刀砍殺。劉誕的母親和妻子隨後相繼自盡。
第三座烽火終於燃起來了。
站在建康城上的皇帝劉駿喜笑顏開，出宣陽門，命令左右的官吏侍從山呼萬歲。
侍中蔡興宗默默地站在車輦邊。
皇帝回頭一看，只有他悶聲不響，說：“你幹嗎不叫？”
蔡興宗緊繃著臉看了看皇帝，說：“陛下應該為今天的###流淚，而不是歡呼。”
蔡興宗的意思明擺著：皇帝是文帝的第三子，劉誕是文帝的第六子，今天的###是骨肉相殘，沒有勝利者。
皇帝劉駿瞪了他一眼，覺得一肚子的好心情被他破壞了。
廣陵淪陷前夕，劉誕就曾命宦官呂曇濟與親信多人一起保護兒子劉景粹，一旦城破，要他們把他藏匿在民間。劉誕說：“事若不成，你們一起逃亡；假如逃不了，你們也要埋葬他的遺體。”然後就分送金銀財寶給他們。不久城破，眾人一出城門便四散而逃，只有呂曇濟孤身一人揹著幼主躲躲藏藏地走了十多天，最終還是被朝廷軍隊捕獲斬殺了。
皇帝隨後下詔，將劉誕的姓改為“留”，