其后，袁术于建安二年（197年）冬季碰上大旱灾与大饥荒，实力严重受损，江淮之间处处可见人吃人的惨剧。当时沛相舒邵（字仲应）劝袁术散粮救饥民，袁术听后大怒，将斩之。舒邵说：“我知道一定要死，所以这么做。我情愿以自己一人的性命，从灾难困苦中救出百姓。”袁术受感动，下马拉着他的手说：“仲应，您只想自己享有天下美名，而不愿意与我共同分享吗？”然而此时袁术的衰败已经无法逆转，后来发生了部曲陈兰、雷薄叛变，掠粮草奔于灊山的事件。
建安四年（199年），走投无路的袁术，前往灊山投奔他以前部曲雷薄、陈兰，却为雷薄等拒绝，于是又将帝号归于袁绍，写信给袁绍说：“天命离开汉室已经很久了，靠天下人扶持，政权出自私门。英雄豪杰争夺追逐，分割地盘。这同周朝末年的七国没有两样，只有强大的一方吞并他方。袁氏禀受天命应当统治天下，符命祥瑞粲然昭著。现在您拥有四个州，户口达百万人，论势力谁都不可能同您争强，论地位谁都不可能比您高。曹操虽然想扶助衰弱的朝廷，怎么能够将断掉的天命重新接上，将已经灭亡的朝廷重新振兴呢？我恭敬地将天命送给您，希望您使它振兴。”袁绍同意接纳袁术。
于是袁术前往投奔袁绍长子时任青州刺史的袁谭，结果在路上被曹操派来的刘备、朱灵军截住去路。袁术不得过，又退往寿春。六月，退军至江亭。当时军中仅有麦屑三十斛，时六月盛暑，袁术欲得蜜浆解渴，又无蜜。叹息良久，乃大咤曰：“袁术怎么会到这个地步！”最后呕血斗余而死。
我们知道荀彧是在寿春称病，而袁术是在寿春称帝的，可能是荀彧想告诫曹操篡汉称帝就会跟袁术的下场一样。
袁术骄奢无度，勇而无谋，自大狂妄，不得人心，终有此果。
陈寿评语：1袁术无毫芒之功，纤介之善，而猖狂于时，妄自尊立，固义夫之所扼腕，人鬼之所同疾。虽复恭俭节用，而犹必覆亡不暇。2袁术奢淫放肆，荣不终己，自取之也。