顯然，自鄱陽湖大勝後，他已經有了統一天下的想法。
孔克仁回答道：“積糧訓兵，待時而動，此長策也！”
這年二月，武昌已經被圍了四個多月，可是仍然沒有屈服的跡象。朱元璋終於有些坐不住了，他怕夜長夢多，於是再次親往前線巡視。
到達武昌後，朱老大便開始督師攻城。這時，陳理、張定邊見情勢緊急，便讓人突圍到嶽州張必先處求援。不久，張必先率領人馬趕到，準備在距離武昌城二十裏的洪山一帶駐紮下來。
朱元璋命常遇春率精銳五千向張部發起進攻，結果敵人大敗，張必先被生擒。張必先驍勇善戰，人稱“潑張”，武昌城能堅守到今天，指望的最後一根救命稻草就是他。
當張必先被捆綁著押赴武昌城下時，朱家軍的人便向城裏喊話：“你們所指望的不過就是這位‘潑張’，如今他已被我軍擒獲，你們還有什麼可以依賴的？還不趕快獻城投降！”
張必先也在下麵跟著勸降張定邊。張定邊在城上聽了，氣得差點昏厥，一句話也說不出來。
武昌城東南有一座高冠山，那裏可以向下俯瞰城中，有一部漢兵駐守在那裏。於是朱老大問諸將：“誰能奪下高冠山？”
傅友德請命前往，朱老大欣然同意。隻見傅同誌領著數百人，一鼓作氣就拿下了那個山頭，至此“城中益喪氣”。
不過，在登山作戰中，傅友德臉上中了一箭，箭鏃從腦後穿出，又有一箭射中了他的肋骨，但傅同誌毫不為意。大夥對其勇悍佩服到五體投地。
突然，一件意外的事情發生了：敵將中有一員使槊的大將，竟一路長驅殺到朱元璋的中軍帳下。當時朱老大正坐在胡床上看書，他疾呼自己的小舅子、郭興的弟弟郭英道：“郭四，為我殺此賊！”
郭英於是挺槍迎麵撲上去，那員敵將“應手殞墜”。見此情景，朱老大笑道：“好！便是尉遲恭再世也未必能及！”說著，解下了自己身上的紅錦袍給小舅子穿上了，算是一種特別的嘉勉。
幾天後，朱老大又派出陳友諒舊臣羅複仁入城，勸降陳理及張定邊等。他保證說：“陳理若來歸降，當不失富貴！”
但是老實厚道的羅複仁卻害怕朱元璋食言，於是再三請求道：“主上推好生之仁，惠此一方，使陳氏之孤得保首領，而臣不食言，則雖死不憾矣！”
朱元璋便解釋說：“孤非兵力不足，所以久駐此者，欲待其自歸，免傷生靈矣。你且去，孤絕不誤你！”
當羅複仁來到武昌城下時，號哭不已。陳理見之大驚，立即將老羅召進城裏，“複相持痛哭”。最後，老羅言辭懇切地轉達了朱老大的意思，絕望之際的陳理與張定邊等終於決定開城投降。
至正二十四年二月十九日，陳理“銜璧肉袒，率其太尉張定邊等出降”。當年幼的陳理到達朱家軍的營門時，他“俯伏戰栗，不敢仰視”。朱老大憐其幼弱，於是拉著他的手寬慰他道：“孤不歸罪於你，你毋須害怕！”
這時陳友諒的父母都還活著，朱元璋因此“命宦者入其宮，傳命慰諭友諒父母”，又約定：凡武昌府庫中的儲蓄，一概由陳理自己支配。文武官僚按順序出城，其妻、子及家裏的下人都可以跟隨。
張定邊、張必先等人雖然智謀出眾、威猛無比，但他們畢竟不是朱老大的心腹幹將，投降之後沒被砍頭就不錯了。到了洪武初年，當蜀帝明昇也投降後，朱皇帝就將他和陳理等人一起遠遠打發到了高麗，去深入體驗朝鮮泡菜般的餘生了。
武昌城歸降後，朱家軍紀律嚴明，按事先約定，不派一兵一卒入城，所以，城內市井晏然，一派安樂祥和的氣氛。朱老大“倡仁義、收人心”的意圖達到了。城中老百姓饑困，他又命配發糧食進行賑濟。
加之朱元璋“召其父老複撫慰之，待友諒父母以禮”，以至民心大悅。很快，漢沔、荊嶽郡縣相繼歸降，這其中也包括陳友諒的二哥陳友才。
不久，朱元璋立湖廣行中書省，以樞密院判楊璟為參政。幾天後，在離開武昌之前，朱老大又命常遇春發遣陳理官屬趕赴應天。
三月，朱元璋終於回到了應天。
陳氏既滅，應天政權也就牢牢控製住了長江中遊廣大地區，具備了掃清南方，逐鹿中原的雄厚資本。此後，四方的諸侯除非擁有一支足夠強大的水軍，才能有覬覦應天的資格。而這樣的強敵，在大元廣袤的疆土上是再也不會有了。
需要說明的是：此次武昌督師迫降陳理，也是朱元璋最後一次浸霜露、冒矢石，親臨前線指揮作戰。自此以後，大小戰事，他都不再親征。
一來，因為天下大局已經初定；二來，經過十二年的艱辛奮鬥，乞丐“朱重八”的名字已經徹底置換為“吳王”，未來的曆史將記載的是他新的名字——明太祖朱元璋。