经过一天的激战，傍晚时分，蜀军终于完全控制了局面，开始打扫战场。剩余的十数万魏军精疲力尽，或死或伤，纷纷弃甲投降。

三国时期，平原上规模最大的一场决战，洛阳之战以蜀军的最终胜利而告终。

自五路围攻以来，蜀汉先后损失大将关兴、平东将军傅俭、讨逆将军戴陵、左护军笃信中郎将丁咸、后护军典军中郎将官雝等。除虎牢关下阵亡一万多将士，在洛阳决战中虽然大量杀伤敌军，自身也损失不小，前后或死或伤，共计伤亡兵马达5万。这对地狭人稀的蜀汉来说，也是不小的创伤。

不过幸运的是，蜀汉通过洛阳决战取得了日后战争的主动权，彻底在洛阳站稳了脚跟，不用再担心曹魏的反攻，自此可以洛阳为跳板，四面出击平定天下。

同时蜀汉也获得了大量的魏国降卒作为兵员补充，诸葛亮将十数万降兵进行筛选淘汰，除幽并突骑成建制的保留外，另从中挑选了5万精壮兵士，其余老弱病残、不愿为军者，悉数放回乡里。

此举既补充了优质兵员，又为蜀汉在中原大获民心。百姓皆欢呼鼓舞，箪食壶浆，翘首以盼王师。可谓一举两得，众人都佩服诸葛亮的高明之举。

至于魏国，15万东征大军几乎全军覆没，仅有数千虎卫步兵护送曹睿狼狈逃离，因许昌丢失，曹睿辗转逃去北方邺城。这等同于放弃黄河下游的中原，不过这也是无奈之举，中原地带兵力因东征被抽调一空，已无余力抵挡蜀军。