立壮处死，囚禁孙家泰，却没能减缓苗沛霖的攻势。苗沛霖破城后，又杀孙家泰全家。不久，苗沛霖再次投清。1861年翁同书被召至燕京。同治元年正月初十（1862年2月），曾国藩上《参翁同书片》，帝以为“贻误取巧，苟且偷生”，议政王大臣拟绞监候（即死缓）。《清史稿》载：「……同治元年正月，丙午（日），前安徽巡抚翁同书以失寿州、定远，褫职逮问，寻论斩。」后因翁心存病故，朝廷体恤翁氏，改谪新疆。同治三年（1864年），赴陕西围剿回变，得赏四品衔，同治四年（1865年）12月14日因患痢疾病逝，谥文勤。