Ngày 30 tháng 1 năm Tân Sửu (41), nhà Hán thấy bà xưng vương dấy quân đánh lấy các thành ấp, nên hạ lệnh cho các quận Trường Sa, Hợp Phố và Giao Châu sắp sẵn xe thuyền, sửa sang cầu đường, thông các núi khe, chứa thóc lương, cho Mã Viện làm Phục Ba tướng quân, Phù Lạc hầu Lưu Long làm phó tướng sang xâm lược.

Cánh quân bộ tiến vào vùng Đông Bắc Mã Viện tiến theo đường ven biển, san núi làm đường hơn nghìn dặm, đến Lãng Bạc (ở phía tây Tây Nhai của La Thành)[17] đánh nhau với quân Hai Bà. Quân Nam bấy giờ ô hợp nên nhanh chóng tan rã. Hai bà thấy thế quân Hán mạnh, không chống nổi, bèn lui quân về giữ Cấm Khê (sử chép là Kim Khê).

Năm 43, Trưng Vương cùng Trưng Nhị chống cự với quân nhà Hán ở Cấm Khê. Quân Hai Bà thế cô không địch nổi quân Hán mạnh hơn nên bị thua. Trưng Vương và Trưng Nhị đều mất tại đây. Theo tục truyền, hai bà đã nhảy xuống sông Hát (Hát Môn, Hà Tây cũ) tự vẫn để bảo toàn khí tiết. Theo Hậu Hán thư thì hai bà đã bị Mã Viện giết[18][19]. Sách Đại Việt sử ký tiền biên của Ngô Thì Sĩ còn dẫn sách Biệt Lục chép rằng: Hai Bà thua trận, lên núi Hy Sơn rồi không biết đi đâu[20].

Bộ tướng của Trưng Vương là Đô Dương còn chống quân Hán thêm một thời gian nữa rồi thất bại.

Trưng Vương khởi nghĩa và ở ngôi được 3 năm.