诸葛诞聚集了淮南和淮北的郡县屯田的官兵十万余人，扬州新归附的能打仗的士兵四五万人，聚集了足够一年吃的粮食，关闭城门自守。他派遣长史吴纲带着小儿子诸葛靓到吴国请求救援。（《世语》记载：黄初末年，吴人挖掘长沙王吴芮的坟墓，用那里的砖在临湘为孙坚修建庙宇。吴芮的容貌如生，衣服也没有腐朽。后来挖掘的人见到吴纲说：“你和长沙王吴芮长得很像，只是稍微矮一点。”吴纲惊讶地说：“他是我的祖先，你怎么会见到他？”那个人说出了原因，吴纲说：“重新安葬了吗？”回答说：“已经重新安葬了。”从吴芮去世到坟墓被挖掘，已经四百多年了，吴纲是吴芮的第十六世孙。）吴国人大喜，派遣将领全怿、全端、唐咨、王祚等人，率领三万军队，秘密地和文钦一起前来响应诸葛诞。他们任命诸葛诞为左都护、持节、大司徒、骠骑将军、青州牧、寿春侯。当时镇南将军王基刚刚到达，指挥各军包围寿春，但还没有合围。唐咨、文钦等人从城东北，凭借山势，趁着险要，得以率领他们的军队突入城中。
六月，曹魏军队浩浩荡荡地向东攻打，大军行至一个叫项城的地方驻扎下来。此时，大将军司马师（即司马文王）亲自率领二十六万精兵抵达临淮前线指挥作战，把大本营扎在丘头，派基和安东将军陈骞等人从四面八方把敌军团团围住，围了里三层外三层，外面还挖了又深又陡的战壕，筑起坚固的防御工事，牢牢控制住了战场局势。
为了防止敌军从外围偷袭解围，司马师又命令监军石苞、兖州刺史州泰等人，挑选精兵组成快速反应部队，严密监视周边敌情。叛军文钦、司马敬等人多次试图突围，但都被守军迎头痛击赶回城内。东吴将领朱异带领大批援军前来接应诸葛诞，刚渡过黎浆水，州泰等人就立刻率兵迎战，每次都把吴军打得落花流水。东吴大将孙綝见朱异久攻不下，一怒之下竟把他杀了，然后打着增援的旗号往回跑。
城内粮食越来越少，援军又迟迟不到，叛军们心慌意乱。这时，诸葛诞的左膀右臂蒋班和焦彝突然弃暗投明，翻墙投降了司马师。《汉晋春秋》记载了他们劝降时的对峙场景：蒋班和焦彝苦口婆心地对诸葛诞说：“朱异带了那么多人马却不敢进攻，现在被孙綝杀了，东吴根本没真心救援的打算。咱们现在应该趁士气还稳着，集中所有力量猛攻其中一个点，就算不能全胜，至少也能保住咱们的性命。”文钦却反驳道：“东吴那么多年打北方都没输过，这次诸葛公带着十多万兵力投靠曹魏，我跟全端他们都是九死一生的处境，家里人都在东吴呢！孙綝再狗急跳墙，东吴主上和满朝文武能眼睁睁看着诸葛公被灭吗？再说曹魏年年打仗，军民都累得不行，现在他们已经打了一年，早就不堪重负了。说不定随时都会出乱子，咱们就快熬出头了！”两人争来争去，蒋班和焦彝越劝越觉得没希望，十一月的时候就带着人一块投降了。
第二年正月，诸葛诞、文钦、唐咨等人急眼了，带着叛军们没日没夜地造攻城武器，连着五六天猛攻南边的包围圈，想杀出一条血路。守军在高处用大石车、喷火装置迎头痛击，火箭把叛军的攻城器械烧得稀巴烂，箭矢和石头像暴雨一样砸下来。叛军死伤无数，血流成河，战壕都快被血水灌满了，最后只能灰溜溜地退回城里。
城内粮食彻底耗尽，几万叛军只能出城投降。这下文钦坐不住了，他想把城里的北方人都赶出去，给东吴人腾粮食，诸葛诞偏不同意。两个人本来就有矛盾，这下彻底撕破脸。文钦一气之下找诸葛诞理论，结果被对方直接砍了。文钦的儿子文鸯和文虎当时带着兵在小城里，听到父亲被杀的消息，赶紧带兵赶过去报仇，结果手下的士兵都不肯为他们卖命。兄弟俩无奈之下只能只身逃跑，翻墙投降了司马师。
司马师手下的军官都主张杀掉这两个小子，但司马师却说：“文钦罪大恶极，他的儿子确实该杀。不过这俩孩子是走投无路才来投降的，现在城还没攻下来，杀了他们只会让城里的叛军更死心塌地地抵抗！”于是他不仅赦免了文鸯和文虎，还让他们带着几百骑兵围着城转悠，对着城里喊话：“文钦的儿子都没被杀，你们还怕啥？！”又封文鸯和文虎当了将军，每人赏了个关内侯的爵位。
城里的叛军本就饥寒交迫，再加上听说投降的文鸯文虎没被杀，心理防线彻底崩溃。唐咨、王祚这些叛将们无奈之下只能捆着自己出来投降。东吴那一万多人马的武器装备堆起来能埋座山。
诸葛诞眼看大势已去，慌慌张张骑马带着亲信从小城门冲出去，结果被司马胡奋的部队堵个正着，直接被砍了头，首级被送到洛阳示众，全家满门抄斩。诸葛诞手下的几百号士兵死活不肯投降，一个个昂首就戮，临死前还说：“能给诸葛公卖命，死而无憾！”连敌人都佩服得五体投地。干宝的《晋纪》里记载，这帮士兵被斩首的时候，杀一个就劝降一个，结果硬是一个都没投降，被当时人拿来跟田横五百壮士相提并论。东吴将领于诠也颇为硬气，他说：“咱们大丈夫受命于君主，带兵救人都没成功，要是再束手就擒，我可丢不起那人！”说完把盔甲一脱冲进敌阵，壮烈牺牲。
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