南越王墓吕嘉杀死赵兴之后，立赵婴齐和南越籍妻子所生的长子赵建德为新的南越王，并派人告知了苍梧秦王赵光及南越国属下各郡县官员。这时韩千秋的军队进入南越境内，攻下几个边境城镇。随后，南越人佯装不抵抗，并供给饮食，让韩千秋的军队顺利前进，在走到离番禺40里的地方，南越突发奇兵进攻韩千秋的军队，把他们全部消灭。吕嘉又让人把汉朝使者的符节用木匣装好，并附上一封假装向汉朝谢罪的信，置于汉越边境上，同时派兵在南越边境的各个要塞严加防守。汉武帝得知后，非常震怒，他一方面抚恤死难者的亲属，一方面下达了出兵南越的诏书。 前112年秋，汉武帝调遣罪人和江淮以南的水兵共10万人，兵分五路进攻南越。第一路任命路博德为伏波将军，率兵从长沙国桂阳（今湖南境内），直下湟水；第二路任命主爵都尉杨仆为楼船将军，走豫章郡（今江西境内），直下横浦；第三路和第四路任命两个归降汉朝的南越人为戈船将军和下厉将军，率兵走出零陵（今湖南境内），然后一路直下漓水（今广西漓江），一路直抵苍梧（今广西境内）；第五路以驰义侯利用巴蜀的罪人，调动夜郎国的军队，直下牂柯江。 这场战争十分激烈，持续了一年，一直到前111年的冬天，楼船将军杨仆率领精兵，抢先攻下寻峡，然后攻破番禺城北的石门，缴获了南越的战船和粮食，乘机向南推进，挫败南越国的先头部队，率领数万大军等候伏波将军路博德的军队。路博德率领被赦的罪人，路途遥远，与杨仆会师时才到了一千多人，于是一同进军。杨仆率军队在前边，一直攻到番禺，赵建德和吕嘉都在城中固守。楼船将军杨仆选择有利的地形，将军队驻扎在番禺的东南面，天黑之后，杨仆率兵攻进番禺城，放火烧城。而伏波将旦卜军路博德，则在城西北安营扎寨，派使者招降南越人，南越人久闻伏波将军路博德的威名，于是纷纷投奔路博德的旗下，黎明时分，城中的南越守军大部分己向路博德投降。吕嘉和赵建德见形势不妙，在天亮之前率领几百名部下出逃，乘船沿海往西而去。路博德在询问了投降的南越人之后，才知吕嘉和赵建德的去向，并派兵追捕他。最后，赵建德被路博模团穗德的校尉司马苏弘擒获，而吕嘉被原南越国郎官孙都擒获。 吕嘉和赵建德被擒之后，南越国属下各郡县包括苍梧王赵光，桂林郡监居翁，揭阳县令等皆不战而下，纷纷向汉朝投降。戈船将军和下厉将军的军队，以及驰义侯调动的夜郎军队还未到达，南越已经被平定了。汉武帝在平定南越后，将原来的南越国属地设置了九个郡，直接归属汉朝。这样，由赵佗创立的南越国经过93年、五代南越王之后，终于被汉朝消灭或键了。
