当霹雳军将数十里的城墙全部控制时，天色已然晚尽，但城中的喊杀声并未停止。城中央的皇宫还燃起了熊熊大火，在西下的夕阳余晖中显得格外耀眼。据城内起义军派来的联络员称，参加起义的伪军士兵约有七千人，既有新附军，也有蒙古汉军，甚至还有蒙古和色目士兵，他们的对手是守卫皇宫的一千伯颜亲卫。由于缺乏统一协调，也因为缺乏攻城器材，他们虽进攻了整整一天，付出一千余人的伤亡，也用弓箭射杀了宫墙上过半的守卫，却对坚固的宫墙毫无办法。无奈之下，他们开始采用火攻之法，只不过这个办法效果并不佳，只得请求霹雳军支援。
欧阳轩允其所请，他先是让人慰劳了起义军，又派兵将皇宫包围起来，并在宫门处架起了机枪。要将火炮拖入城中需要一定时间，而眼下天色已晚，如果强攻只会让士兵付出无所谓的牺牲。也不适合进攻。欧阳轩之所以不进攻，还有一个近乎邪恶的想法——皇宫已经起火，不妨让伯颜一伙再炙烤一晚，如果变成烤乳猪正好惩罚其屠灭常州的罪行。如果火势不够旺，那就让他们多活一晚，待明日再收拾他们。欧阳轩已经下令，如果伯颜被活捉，会将其押到常州城枪毙，以告慰被屠的无辜百姓。
天明之后，霹雳军运来了十门重炮并再一次喊话投降，此时皇宫的大火虽小了不少，但仍未熄灭。望着重炮黑洞洞的炮口，皇宫中伪军倾刻之间慌了。这些蒙古色目士兵虽然极其死硬，却也并非完全不怕死。伯颜亲手斩杀了几名欲跳墙投降的士兵，又下令纵火焚烧皇宫。这座宫殿经过一百余年不断的营建，不仅有富丽堂皇亭台楼阁，也有面积广阔园林，可谓美仑美奂。在伯颜看来，既然结局已定，不如让它成为自己的陪葬品。
当重炮轰开皇宫厚重的大门之时，伯颜及其手下的亲卫皆死伤殆尽。伯颜及部分亲卫是自刎身亡，有的则选择跳入熊熊烈火之中自尽，口中还大喊“只有战死的蒙古人，没有投降的蒙古人”。不肯追随伯颜自杀的亲卫占大部分，他们躲在宫门后准备投降。不料投降哀告声刚出口，便被隆隆的炮声所淹没，随即被掩埋在瓦砾之中，又被周边火势所吞没。眼见皇宫内的大火已成燎原之势，十丈之外便燎得面皮发烫，稍近几步须发便烤得焦黄卷曲，霹雳军士兵也绝了救火之心，只是组织防火隔离带，防止火势蔓延开来。
伯颜这种死法，让欧阳轩极其恼怒。他知道生擒伯颜不可能，但认为可以用将头颅悬挂在常州城外示众，却没有料到其会尸骨无存。无可奈何之下，他只得下令将伯颜死亡处的灰烬收集起来，铺设在常州城门出口处，供来往的百姓踏践，以告慰死在伯颜屠刀下的百姓。