陈昙朗不想作人质，可能从东道逃跑，于是亲自率步骑到京口迎接他至京师送到北齐。其后北齐撕毁和约，派萧轨等人跟随徐嗣徽渡江，陈霸先大破齐军，俘虏萧轨、东方老等人；齐人请求割地及赠送马牛赎回俘虏，陈霸先不准许。及后萧轨等人被杀，齐人亦在晋阳杀害陈昙朗，时年虚岁二十八。因为当时南梁和北齐隔绝，陈霸先完全不知道陈昙朗已死，南陈建立时还遥封他为南康郡王，奉陈休先祀，礼秩和皇子一样。到天嘉二年（561年）南陈和北齐结好，朝廷才知道陈昙朗被杀的消息，陈文帝追赠他侍中、安东将军、开府仪同三司、南徐州刺史，谥愍，派遣兼郎中