住在外面甘泉行宫的武帝闻讯大惊，先派人到长安招抚太子，但来人根本没进城就回去了，汇报谎称太子造反。武帝大怒，派兵平叛。太子刘据哪里是老爸的对手，而且长安城里的官吏、守军甚至百姓也都不支持他。腹背受敌的太子只好逃出城去。

卫子夫在这场变故中是一直站在儿子一边的，但她没有随儿子逃亡。武帝刘彻在事后清算时，像当年对待阿娇一样，派大臣来收卫子夫的玺绶，这就是把她废了。尽管丈夫没有要杀她，但卫子夫也明白一个废后的结局是什么样。

所以，大势已去的卫子夫在宫中上吊自尽，终于未得善终。

卫子夫死后，皇后宫的一些宦官将原来宫中的物品全部用车拉走。他们给卫子夫装进一口小棺材里，草草下葬—当然她是享受不了进皇陵的待遇，在这一点上，她还不如阿娇。

不久，逃亡民间的卫子夫儿子刘据也被发现，刘据只好自杀，他的儿子也被杀死。

很多人为太子鸣不平，认为他死得冤。第二年，武帝刘彻也终于明白太子巫蛊案毫无根据。刘彻下令将江充一家灭族，同时建造思子宫，寄托对太子的哀思。

但是对卫子夫，刘彻并没有什么表示。

直到近二十年后，刘据的孙子刘询当了皇帝（汉宣帝）后，才为她的祖奶奶平反昭雪，追谥卫子夫为思后，并重新为她下葬。