Triệu Đà bèn lập xảo kế thông gia, cho con trai là Trọng Thủy lấy con gái An Dương Vương là Mỵ Châu. Cao Lỗ phản đối, khuyên vua không nên nhận, nhưng An Dương Vương không nghe còn nghe lời dèm pha của Lạc hầu. Cao Lỗ dần dần bị vua xa lánh, ông bỏ đi tìm nơi ở ẩn.

Sau khi Trọng Thủy biết được bí mật phòng thủ của An Dương Vương và về mách cho vua cha, Triệu Đà mang quân sang đánh Âu Lạc. An Dương Vương thua chạy. Quân Triệu đuổi theo. Cao Lỗ biết tin, ra đón đường chặn đánh quân Triệu cho vua chạy thoát nhưng do Mỵ Châu tin lời của Trọng Thủy, rải lông ngỗng theo sau để Trọng Thủy lần theo nên cả hai đã tử trận.

Theo dân gian, khi bị thương nặng ở cổ, tướng quân Cao Lỗ đã buộc lại và thúc ngựa chạy tới Ái Mộ (xã Bồ Đề, huyện Gia Lâm) nghỉ một lát rồi lại chạy tiếp về vùng Bình Than, Lục Đầu được ít lâu sau thì mất. Ông mất ngày 4 tháng 4 âm lịch năm Nhâm Tuất (179 TCN).