，南走沧州，只有乃父刘仁恭还幽住别室，晋军马到擒来。此外有家族三百口逃奔不及，一齐作了俘囚。
晋王李存勖入幽州城，禁杀安民，授周德威卢龙节度使，兼官侍中，改命李嗣本为振武节度使，更遣别将追捕刘守光。
刘守光携带妻儿逃到关南，沿路生了冻疮，双脚肿起，整天没有饭吃。到燕乐县，藏在山洞中，叫妻子祝氏到田家乞食(可称作讨饭皇后)。田家见她衣服华丽，并没有乞人形相，遂向她盘问，祝氏直言不讳。田家主人张师造假意留她食宿，且令人往请刘守光一同到家，暗中却飞报晋军。晋军疾趋而至，将刘守光及二妻三子一并捉住，械送军门。李存勖方宴犒将士，见将吏擒到守光，便笑语道：“您是本城主人，奈何出城避客？”刘守光匍伏阶下叩首乞命。晋王命与刘仁恭同系馆舍给与酒食。
刘守光正是腹饥，乐得一饱。
越数日，晋王下令班师，令刘守光父子荷校随行。刘守光父母对着守光且唾且骂道：“逆贼破灭我家竟到这般！”刘守光俯首无言。
路过赵州，赵王王镕盛帐行幄迎犒晋军。且请晋王上坐奉觞称寿，酒酣起请道：“愿见大燕皇帝一面。”
晋王乃命将吏牵入刘仁恭父子就席与饮。刘仁恭父子拜王镕，王镕亦答拜，又赠他衣服鞍马。刘守光饮食自如，毫无惭色。
及晋王辞别赵王返至晋阳，即将刘仁恭父子用白链牵入太庙，自己亲往监刑，刘守光呼道：“守光死亦无恨，然而劝我不投降的人是李小喜，如今罪人不死，我到了地下也不安生。”李存勖派人召李小喜，李小喜侧目而视，斥责刘守光说：“你囚父杀兄，奸淫父妾，难道也是我教你的么？”
晋王一听怒指李小喜道：“你究竟做过燕臣，不应该如此无礼！”喝令左右先将李小喜枭首，然后命斩刘守光。
刘守光又呼道：“守光素善骑射，大王欲成霸业，何不开恩赦罪令得自效！”刘守光以为他是吕布，可晋王不是董卓，也不是曹操，他不需要刘守光。
二妻恰在旁叱责道：“事已至此生亦何为？我等情愿先死”。即伸颈就戮！
刘守光仍不死心：“下官知罪，我父刘仁恭背信弃义出卖晋王。罪臣愿献上家父，只求晋王留我性命。”
李存勖冷笑道：“人生天地之间，忠孝乃立身之本，汝却囚父杀兄自称帝号，如此无君无父之人岂可饶恕。将刘仁恭、刘守光打入囚车，押赴刑场祭奠先王！”
军士将