寿州一年多没有攻下来，南唐兵又收复了若干州郡，后周就有议事的人认为南唐援兵很强大，很多人请求周师罢兵。世宗也有了动摇。这时李谷正生病在家，世宗认为李谷做事稳重，且有判断力，就派宰相范质、王溥到李谷府上与他商议是否罢兵。李谷支撑病体，上疏道："寿春危困，破在旦夕，若銮驾亲征，则将士争奋，援兵震恐，城中知亡，必可下矣！"寿州城已经陷于危险困难中，城破就是一早一晚的事。此际，如果能御驾亲征，那么，将士们一定会被激奋起来，而南唐的援兵则陷于震惊恐怖中。城中知道自己要灭亡，就会有变化，一定可以攻破！
世宗柴荣看到这份上疏甚为高兴，于是再次御驾亲征的决心已定。
公元957年，显德四年二月，以王朴权东京留守兼判开封府事，以三司使张美为大内都巡检，以侍卫都虞候韩通为京城内外都巡检。京都诸事安排妥当后，周世宗柴荣再次亲征淮南。
与以往不同的是，这一次世宗带上了水军一同前往。原来，周师与唐兵战时，唐人水军精锐敏捷，周师不及，世宗以此为憾。去年五月，世宗返回汴梁后，就在西城汴水之畔打造战船，而后命俘虏的南唐水兵训练北人。数月之后，纵横出没，其技能甚至超过南唐水军。这次南征，就命右骁卫大将军王环带领水军数千，从闵河（流经今河南新郑）沿颍水（流经河南）进入淮河，唐人一见北人居然来了舰队，大吃一惊。
三月，世宗扎营下蔡后，在一个夜晚，带领部分将士渡过淮河，直抵寿州城下。到了早晨，人们看到周世宗柴荣的时候，他已经"躬擐甲胄"，一身戎装出现于敌我阵营之间。周师见后士气高涨，唐兵见后惊惧不安。
柴荣旋又移向紫金山（今安徽寿县八公山）南，命赵匡胤首先率军攻击唐先锋寨及山北一寨。老赵不负众望，两寨皆被攻破，斩获三千余级，并将紫金山与寿州间的运粮甬道整个截断。从此唐兵首尾不能相救。
寿州已经成为孤城。当晚，世宗命各部分兵守寨，带领亲兵返回下蔡。此时，唐兵内部的耗斗则愈演愈烈。
查文徽不夺人妻
朱元因为有功，来了傲慢情绪，不很服从李景达调度。而监军陈觉则与朱元多年有矛盾，于是上表说朱元这人反复无常，不可带兵。唐主李璟就以武昌节度使杨守忠来代替朱元。杨守忠来到濠州，陈觉以齐王李景达的名义召朱元到濠州计事，其实是想借此夺取朱元的兵权。都是过来人，谁都明白怎么回事，朱元听后，异常愤怒，就想自杀。他的门下宾客拦住他说："大丈夫何往不富贵，何必为妻儿去死呢！"朱元的妻子是南唐大臣查文徽的女儿，俩人恩爱，故宾客有此言。第二天夜晚，朱元与先锋壕寨使朱仁裕等举寨万余人，来投降周师，裨将时厚卿不从，朱元将他杀掉。消息传到金陵，李璟大怒，决计要杀朱元妻子。查文徽心疼女儿，屡次上表为女儿陈冤。查文徽在过去与吴越作战时被俘，后来被放回，但已经被吴越放了慢性药，哑了嗓子。他手书上表，言辞间流露着对女儿的万般疼爱。但李璟要惩戒降将，决心已下，就在查文徽的上表空白处批示道："只斩朱元妻，不杀查家女。"事已至此，查文徽无话可说，只好含泪为女儿收尸。查文徽也算是南唐一大臣，曾经征服闽国，有战功。有一位闽将名叫余洪，他的妻子郑氏很漂亮。查文徽攻克建州，部下裨将王建封得到了郑氏，想拥为己有，但郑氏坚拒不从。王建封被这个女人的凛然之气所震慑，始终不敢侵犯，又不忍杀，于是献给上司查文徽。查文徽一见，正是心目中想要的那种女人，当下即爱，要收纳她。但郑氏依然不为所动，冰霜一般冷静，并且直斥这位胜利者的统帅道："王师吊伐，当褒录节义，以表励风节，你的裨将王建封，出身行伍，尚知心存畏惧，君，元帅也，难道想做欺霸节妇的祸首吗？"王者之师前来讨伐，应该褒奖存录忠孝节义，以砥砺表彰社会优良风气。你的裨将王建封，出身行伍，对大义，还都知道心存敬畏；君，元帅也，难道竟想做一个欺侮霸占节妇的祸首吗？
陆游《南唐书》记录此事，称："文徽大惭，亟访其夫归之。"查文徽大为惭愧，赶紧访问郑氏的丈夫送还了人家的妻子。
查文徽有此一"惭"，不失为士子之"耻"，战乱之中，心存一丝节义廉耻，为妇人呵责而知改悔，不是简单的士行。查文徽此举可予表彰。
据史上记录者留下的文字，知道查文徽自幼好学，曾手写经史书一百卷。长大之后，任侠，有英雄气，听到有人困乏，就算不认识，也愿意周济。他的家里本来很富有，但因为常常周济他人，最后渐渐穷困，但是并不因此而后悔。
有熟悉他的人，知道情况后，赠送金帛给他，他也不怎么上心。一天晚上，金帛被人偷走。査文徽也不跟人说这个事，照样读书，这事连邻居都不知道。过了很久，有人捉住了这个盗贼，通过他的供词，人们才知道还有这事。于是人们都认为查文徽是一个有器量的人。
他在浙西做判官时，有人向太守敬献一只珍贵的玉杯，太守大喜，给了对方一百万钱。然后就为这只玉杯开宴。玉杯装了美酒，宾客们传看。到查文徽这里时，不注意，掉地下摔碎，一坐皆惊，但查文徽恬然不以为意。一只玉杯，对查文徽而言，不算什么，不是值不值钱的问题，他脑子里除了读书，圣贤价值观，似乎就没有什么值不值钱之类的概念。
查氏后来成为海陵望族，名人辈出。
刘仁赡"投降"周师
周世宗以朱元带来的降兵，另外建构一座大营，册封朱元为蔡州刺史。朱元之降，一下子让唐兵心理防线迅速崩溃。随后，世宗指挥周师攻击南唐紫金山营寨，大败唐军，斩获万余人，活捉许文稹、边镐、杨守忠。唐兵余部沿淮水东逃，世宗令骑兵沿北岸追赶，南岸诸将又率步骑兵沿南岸追赶，水军则从淮水中流而下，唐军战死、淹死和投降近四万人，缴获船舰粮食兵器不计其数。刘仁赡听说援兵溃败，病情加重，气噎喉咙，叹息不止。
唐帅齐王李景达及监军陈觉从濠州奔归金陵，全军溃散。他的部下，只有静江指挥使陈德诚全军而还。
世宗又以淮南节度使向训为武宁节度使、淮南道行营都监，带兵戍守镇淮（今安徽蚌埠）军。世宗从镇淮军再次移驻下蔡。
第二天给刘仁赡发去一封诏书，要他"自择祸福"。刘仁赡明知大势已去，但不为所动。在南唐最危急的时刻，李璟忽然爆发出前所未有的"社稷情怀"，他准备也学周世宗御驾亲征。中书舍人乔匡舜上疏切谏，以为不可。李璟认为他这是动摇军心，将其流放抚州。李璟又问神卫统军也即卫戍军区高级将领朱匡业、刘存忠等守御方略。这二人到这步田地，已经没有"方略"可言，只好胡诌。朱匡业诵罗隐诗曰："时来天地皆同力，运去英雄不自由。"刘存忠认为朱匡业的话说得对。唐主李璟大怒，贬朱匡业为抚州副使，刘存忠则流放饶州。但李璟自己想想，越想越害怕，最后还是没有敢亲征。
已经是春天了，周世宗在寿州城北阅兵，向刘仁赡炫耀周师的强大。检阅之后，随即开始攻城。
这一天，南唐清淮节度使兼侍中刘仁赡，已经病重，他强打精神登上城楼，看到了周师在耀武扬威，但他仍然从容指挥将士开始积极防御。
刘仁赡在城楼上甚至向周世宗大营，瞄准柴荣，亲自射了两箭，终因气力不济，没有射中。也许是他射箭用尽了力气，回府后，病倒，不省人事。
两天后，寿州监军使周廷构、营田副使孙羽等人，以刘仁赡的名义起草表书，遣使者前往周营投降。
周世宗赐刘仁赡诏书，遣门使张保续入城宣示安抚，刘仁赡的儿子刘崇让又出城告罪。
三月二十一日，世宗大陈军旅，在寿州城北接受投降，周廷构等抬着刘仁赡出城，刘仁赡躺着起不来，世宗慰劳赏赐一番，又让他进城养病。刘仁瞻已经没法说话，只能"以手指口"。但无人能明白刘仁赡什么意思。周世宗专门下了一份诏书，任命刘仁赡为天平节度使兼中书令，诏书评价刘仁赡道：尽忠所事，抗节无亏，前代名臣，几人堪比！朕之伐叛，得尔为多。
向自己事奉的社稷国家而尽忠，坚守臣子节操没有亏负，这样的操守，前代名臣，有几个人能比！朕之讨伐江淮，得到将军这样的人是最大收获！
但刘仁赡接到诏书后，已经无力表态，一代名将，"以手指口而卒"。刘将军病逝，世宗闻讯，又将清淮军改为忠正军，以表彰刘仁赡的节操。
据说刘仁赡死的这一天，天气阴晦、落下了细细密密的黄沙。城中士卒闻之，人人哭泣。更有人说："上天不仁，而使吾父死也！何用生为！"老天爷不仁义，而让我的父亲这样死去，我还活着干吗！当场就有几十人自杀而死，甘心为刘将军陪葬。事见宋人龙衮《江南野史》。刘仁赡得人心就到这个程度。
史称刘仁赡轻财重士，法令严肃，故能以一城之众连年据守。更令人震惊的是：等到刘仁赡不得已"投降"周师时，刘部将士"无敢窃议者"！战即战，降即降，一切皆听将令。治军如此严整，这才是真正的军人风采。那种主将投降，部下不服，到处揭竿或打冷枪的行径，其实不是军人所当为。军人以服从命令为天职，这话分量极重。刘仁赡做到了，五代之际，一人而已。
世宗又下一系列诏书，将寿州府治移往下蔡，故城寿州改为寿春县；赦免州境死罪以下全部囚犯；州中百姓因为受到南唐刑罚而啸聚山林的，一并召回重操旧业，既往不咎；有曾经被伤害的，不得复仇；昔日政令有不方便士庶的，可以写成文书奏报。
南唐主李璟听到刘仁赡病逝，也痛哭一场，追赠他为太师。世宗下诏开寿州粮仓赈济饥民，而后，返回东京汴梁。寿州平。
