江陵城被团团围住后，十一月十八日，南梁信州刺史徐世谱、晋安王司马任约等人在江陵南岸的马头修筑城堡，远远地作为声援。当天晚上，梁元帝巡视城防，还随口吟出诗来，群臣还有和他诗的。
梁元帝撕裂绢帛写了一封信，催促王僧辩速发援兵，信中说：“我忍受着死去的煎熬等你来，现在援兵可以来了吧！”
二十六日，王褒、胡僧祐、朱买臣、谢答仁等人开门出城迎战，都败了回来，梁元帝移居到天居寺。朱买臣按着宝剑向梁元帝进言道：“只有杀了宗懔、黄罗汉，才可以平息天下的怨恨！”
梁元帝说：“以前要留下来不回建康，其实是我的意思，宗懔、黄罗汉有什么罪过呢。”这两个人唯唯退入众人之中。
王琳勤王的军队赶到长沙，长史裴政请求先走小路把援兵到来的消息报告江陵。他走到百里洲时，让西魏人给抓获了。梁王萧詧对裴政说：“我是武皇帝的孙子，难道不能当你的国君吗？如果你臣服于我，那么富贵可以传给子孙。如果不听，那么你的腰和脖子就要分成两截。”
裴政假意回答说：“我愿意听从你的命令。”
萧詧把他用锁链系住，推到江陵城下，让他向城里喊话，说：“王僧辩听说台城被围，已经自立为皇帝了。王琳孤军力弱，不能再来救援了。”
但裴政却大声告诉城里，说：“救援大军大批赶来了，你们自己要奋励。我因为充当报信的密使，被敌军抓获，理当粉身碎骨报效国家。”
监视他的人使劲打他的嘴，萧詧勃然大怒，喝令手下快把他杀了。蔡大业劝谏说：“这样坚贞不屈的人，使民众仰望而归心。杀了他，那么荆州就攻不下来了。”萧詧这才放了他。
当时梁元帝向四方征兵求援，都没有前来。十二月二日，西魏军队从四面八方一齐攻城，城里的守军扛着门板作为盾牌，胡僧祐亲自冒着飞箭流石，昼夜督战，对勇敢的将士进行鼓励，严明地厉行赏罚，这样大家都拼死抵抗，所向披靡，敌军纷纷溃败死伤，无法前进。
不久，胡僧祐被飞箭射死，内外城军民惊慌失措。西魏军队倾巢而出猛攻栅栏，有反叛的人打开西门迎接魏军进城。梁元帝和太子、王褒、谢答仁、朱买臣等退却到内城自保，派侄子汝南王萧大封、晋熙王萧大圆为人质，到于谨军中去求和。
魏军刚到的时候，众人都认为王僧辩的儿子王顗可以做都督，可是梁元帝不肯采纳，还夺走了他率领的士兵，让他和身边的卫士十个人到宫殿中守卫。等到胡僧祐死了，才任命他为都督城中诸军事。
裴畿、裴机、历阳侯萧峻都出城投降了，于谨借裴机的手杀了胡文伐，然后又把他和裴畿一块儿杀了。当时城南已经被攻破，但城北诸将还在苦战，一直到天黑，听说全城都陷落了，才纷纷逃散。
梁元帝躲进东竹殿，命令舍人高善宝把自己收藏的古今图书十四万卷全部烧毁。这次焚书，大量珍贵的典籍、古书被付之一炬，从数量上说，梁元帝毁灭了传世书籍的一半；从质量上说，他所毁掉的是历代积累起来的精华，损失无法估量，史称四大焚书之一。
他正准备跳到火里去自杀，宫中左右侍从一起阻止了他。梁元帝又用宝剑砍柱子，宝剑折断，他长叹说：“书烧了，剑折了，文武之道，今天晚上全完了。”于是让御史中丞王孝祀写投降文告。
谢答仁、朱买臣进谏说：“城里的兵力还算强大，我们如果乘着黑夜突围而出，贼兵必然惊慌，乘乱大胆逼近敌阵，可以渡过长江去依靠任约的军队。”
梁元帝平时不善于骑马，有点畏难地说：“事情肯定不会成功的，只不过徒增羞辱罢了。”
谢答仁请求亲自为梁元帝牵马护持，梁元帝问王褒行不行，王褒回答说：“谢答仁是侯景的党羽，哪里可以相信！靠他逃跑，即使成功了也是成就了他的功勋，还不如投降算了！”
谢答仁又恳求去防守内城，说收拾残兵还能有五千人，梁元帝认为可以，马上授给他城中大都督的官职，把公主也许配给他。后来又召王褒来谋划这件事，王褒认为不能授权给谢答仁，谢答仁请求进入内城防守，但不获批准，气得吐血，只好离去。
于谨接到降书，提出让太子来当人质，梁元帝便派王褒去送太子。于谨的儿子知道王褒书法很好，就给他纸和笔，请他写字。堂堂梁朝尚书左仆射、东晋王导的直系后裔、顶级门阀琅琊王氏的后人王褒，写完后署名：“柱国常山公（于谨）家奴王褒。”
梁元帝丢掉羽仪饰物，骑着白马，穿着素衣走出东门，他抽出宝剑砍着门扇说：“我萧世诚（萧绎的字）竟然落到这个地步了吗！”
西魏将士跳过沟堑一下子拉住了他乘的白马的辔头，拉到白马寺北边，把他所骑的骏马夺了下来，换了一匹老弱的马给他，派一个高个子的壮健胡人用手扼着他的背押着走。遇到于谨后，胡人牵着梁元帝，让他跪拜。
梁王萧詧派铁甲骑兵前后拥着梁元帝进入军营，关在黑帐幕里面，面对这个杀死自己亲兄长的七叔，萧詧狠狠地殴打羞辱了他一番。
于谨命令长孙俭进据内城，梁元帝欺骗长孙俭说：“城里埋着一千斤黄金，我想送给你。”
长孙俭就把梁元帝带进内城，梁元帝乘机向长孙俭诉说他被萧詧凌辱的情状，他对长孙俭说：“我刚才骗了你，目的是找个机会向你诉说，哪里有天子自己埋藏金子的事。”于是长孙俭就把梁元帝留在江陵城禁中的主衣库里。
梁元帝生性残忍，而且鉴于梁武帝为政过于宽厚放纵的弊病，所以自己为政崇尚严酷。到西魏军队围城时，监狱里关的囚犯还有几千人。有关部门建议都释放出来让他们当战士，梁元帝不仅不允许，还命令都用木棍打死，结果没有来得及执行城已经被攻破。
中书郎殷不害早先在别的地方督战，城破之后，与母亲失去了联系。当时冰雪堆积，冻死的人填满了沟壑，殷不害一路上边走边哭，到处寻找母亲的尸体，他找遍了所有的地方，每当见到沟里有死人，就跳下去抱起来看看。他全身的衣服都湿了，又结了冰，一连找了七天，滴水未进，不停地号哭，才找到了母亲的遗体。
十二月初四，徐世谱、任约退守巴陵，于谨逼迫梁元帝写信招降王僧辩，元帝拒绝了，使者说：“你现在还能由得自己吗？”
梁元帝回答说：“我既然由不得自己，王僧辩也不会听我的了。”
梁元帝又向长孙俭要宫人王氏、荀氏和幼子萧犀首，长孙俭都还给了他。有人问梁元帝：“为什么把书都烧毁了？”
元帝回答：“我读书万卷，还落得今天亡国的结局，所以干脆烧了它！”
十九日，梁元帝被西魏人处死。梁王萧詧派傅准去监刑，用装土的袋子把他压死。萧詧让人用粗布把尸体缠裹起来，以草席进行收殓，用白茅草牢牢捆住，埋葬在津阳门外，同时把太子萧元良、始安王萧方略、桂阳王萧大成等都杀了。
梁元帝萧绎天生喜好读书，常常让身边的人为他读书，昼夜不停地读，有时虽然睡着了，手里还拿着书卷。如果读错了或者有意漏读欺骗他，他就惊醒过来。他写起文重来，提笔马上就能成篇，平时常说：“我作为一个文人绰绰有余，比起武夫来却有些惭愧。”后人都认为他这话说得很恰当。
西魏立梁王萧詧为梁朝的天子，史称西梁，给了他荆州管界内缘江一块狭长的土地，宽不超过三百里，他原来拥有的雍州的土地被夺走了。萧詧住在江陵的东城，西魏在江陵设置城防主将，带兵住在西城，名义上叫做助防，对外表示这是帮助萧詧备战御敌，其实完全是为了防备萧詧势力的发展。
西魏任命王悦留下据守江陵，于谨没收了宫廷府库中的珍宝以及刘宋朝铸的浑天仪、梁朝造的铜晷表、直径四尺的大玉和各种法物，把王公以下的百官和挑选出来的百姓男女共几万人全部俘虏去当奴婢，分赏给三军将士，驱赶回长安。那些幼小体弱的都被杀掉了，只有三百余家幸免于死，但被人马踩死、冻死的也有十分之二三。
西魏军队在江陵的时候，萧詧的部将尹德毅劝说他道：“魏国人贪婪无比，残忍本性暴露无遗，杀害抢劫士民，种种罪恶行径数也数不清。江东人民受到这样的灾难，都说是殿下召来的。殿下既然杀了人家的父兄，让人家的子弟变成孤儿，那么人们就都把殿下视为仇敌，谁肯为国家出力！现在魏军的精锐都集中在这儿了，如果殿下为他们设下宴会，请于谨等人来欢饮，预先埋伏下武士，乘机把他们杀了，分别命令各将领，乘魏人不提防，去偷袭他们的营垒，痛歼这些丑类，一个也别让他们活着。然后再去收伏江陵百姓的民心，对他们加以安抚，对手下的文武百官，也根据他们的才能特长授予官职。这样一来，魏人被震慑住，不敢随便动武，而王僧辩那些人，写封信就能招他降伏。完成这一切大事，就可以穿戴好朝服渡江而下，回建康登上帝位了。顷刻之间，巨大的功业就可以建立了。古人说：‘天与不取，反受其咎。’希望殿下弘扬雄才大略，深谋远虑，而不要满足于普通庸人的作为。”
萧詧回答说：“您所说的计策并不是不好，然而魏人对待我很好，所以不能背弃人家的恩惠。如果突然采用您的计策，人们就会厌弃鄙视我！”
等到后来江陵全城老幼都被俘虏，又失去襄阳故地之时，萧詧才追悔莫及地长叹说：“只恨我当初不采用尹德毅的计策，以致到了这种地步！”
在建康的王僧辩、陈霸先等人共同奉迎江州刺史晋安王萧方智（梁元帝第九子）为太宰，继承梁朝的朝制。
