劉單命人寫了封招降信並馬奇首級一同派人送到臨沅城太守府中給孫奐過目，孫奐看到馬奇首級被嚇得魂不附體，又看了劉單的招降信，孫奐嘆道：“我乃是大吳皇族豈能屈膝投降？城破，有死而已，我豈能對不起祖宗？”
孫奐下令全軍上城堅守，誓與臨沅城共存亡。
漢軍接連攻打數日未曾攻克城池，劉單有些焦躁，他最討厭的就是這種攻堅戰，卻也無可奈何。
正在思索如何攻城之際，帳外報有一個自稱沙摩陽的蠻人求見陛下說是有緊急軍情要稟報。
劉單聽是蠻人，又聽名叫沙摩陽，心中有點思緒，命人將來人帶來相見。少頃，來人進帳，只見其人身高九尺、十分健碩，身上繪著許多花紋，長的豹頭環眼，大概三十來歲的年紀。
劉單看著沙摩陽問道：“你名叫沙摩陽？之前的蠻王沙摩柯可是你的父親。”
沙摩陽跪下道：“不想皇帝陛下還記得我的父親！”跪著痛哭流涕。
劉單親自將他扶起道：“令尊當年是為了我大漢的王業而戰死沙場的，令尊是條響噹噹的漢子，朕十分欽佩，不想竟然還有兄弟你這個兒子延續血脈，朕看到你十分高興。回京之後，朕要好好追尊下令尊，將令尊的靈位供奉在光紀閣中永遠受後人的供奉。”
沙摩陽謝道：“多謝皇帝陛下大恩。”
劉單擺手道：“這些年來苦了你了。”
沙摩陽道：“自先父遇難後，族人們好不容易多方努力掩護著我躲進了深山老林，吳軍這才沒抓到我，這些年防範鬆了我才敢走出山林。最近聽說陛下起大軍來收復荊州，我多次想來效力但始終不敢，只能等到陛下來到臨沅城才敢前來。陛下，臨沅城不難攻下。”
劉單大喜道：“你有何良策？”
沙摩陽笑道：“陛下，我的族人們中很多人定居在臨沅城中，我已經跟他們相約，今夜子時趁守軍不備開啟臨沅城西門，屆時陛下大軍趁勢殺入，臨沅城不就在陛下的掌中了嗎？”
“真是上天庇佑，所以讓你前來幫助朕。沙摩陽，你父子兩代皆有功勳於我大漢，朕先封你為虎賁中郎將，令你在朕身邊為羽林將軍之一，統歸護聖將軍夏侯忠指揮，待日後朕另外再封賞於你。你的族人願意加入漢軍的可以加入，不願意加入的朕給予錢糧讓他們榮歸故里。”
沙摩陽謝道：“多謝陛下，末將願誓死效忠陛下。”
劉單命眾將進帳商議，少頃眾人到達後，劉單對眾將道：“這位是之前的蠻王沙摩柯的兒子沙摩陽，沙摩柯大家都知道，當初先帝東征荊州時沙摩柯率領部族數萬人相助我大漢，不幸最後戰死沙場，現在天幸沙摩陽帶著族人又來相助我大漢，這就是上天在庇佑我皇漢。朕已經冊封沙摩陽為虎賁中郎將為朕的羽林將軍，在朕左右聽令。
沙摩陽的族人有很多人就居住在這臨沅城內，沙摩陽已經和他們中的大部分人說好，今夜子時他們會開啟臨沅城西門，我軍則一鼓作氣殺入城中臨沅城可得。故此，朕命廖化將軍為前部統兵兩萬和沙摩陽一起前往搶奪西門而後殺入城中，其餘部隊隨朕攻入城中徹底佔領臨沅城。
朕還是要重申一下，爾等要切記，凡是願意投降的吳軍將士不可殺害，百姓則更不能殺害，百姓們的財物也不能掠奪，違此軍令者殺無赦！”
眾將拱手應命道：“末將遵旨！”
“各位各自回去做好準備把。”劉單道。
當夜子時，廖化、沙摩陽率領兩萬輕騎兵悄悄來到臨沅城西門外，靜靜地等待訊息。等了一會，突然發現城門慢慢被開啟，數十個蠻人躡手躡腳的走出城門蹦蹦跳跳的似乎在做某種暗號。
沙摩陽看到後喜道：“廖將軍，西門已經被我族人開啟，我們快點衝殺進去。”
廖化大喜下令全軍突擊入城。
孫奐此時正在府中休息，突然聽到外面亂鬨鬨的，連忙起身出門檢視。卻見有副將過來稟報稱臨沅城西門守門士卒被蠻人殺害，他們開啟城門將漢軍迎入城中，漢軍現已入城，守軍雖然拼死抵擋但漢軍人數比他們多許多倍無法抵擋。副將勸孫奐從東門而出逃往其他縣再作計議。
孫奐嘆道：“我乃大吳皇親受陛下重託守衛武陵，現在城池被漢軍攻破，我深負陛下重託還有何面目見陛下乎？你等都四散逃命去吧，或者投降漢軍，我聽說劉禪是不殺投降的將士的。”
副將還想再勸，孫奐擺了擺手隻身走進太守府，副將只好退走傳達孫奐的命令，城內的吳軍於是全部繳械投降。
孫奐回到內室，上吊自殺殉國。還好他的家眷都在建業居住，因而他也沒有什麼顧忌的。
漢軍平定臨沅城收降完東吳將士以及安撫完百姓後，劉單親自來到太守府，看到自縊的孫奐十分感慨：“不想東吳也有這樣的忠臣！”下令將孫奐厚葬。然後傳命廖化、吳懿各率領兩萬軍隊前去平定武陵郡其他的縣城，十餘日後，武陵郡全縣平定。
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