也因傷勢過重、無力突圍，被北周軍擒獲。
呂梁兵敗是吳明徹軍事生涯的終點，也是陳朝由盛轉衰的標誌。
此次戰敗後，陳朝不僅未能擴大疆域，反而喪失了大量精銳兵力，淮南之地也很快被北周占據，陳朝的北部邊防徹底崩潰，陷入被動挨打的局麵。
而對於吳明徹而言，兵敗被俘更是他人生的巨大悲劇，這位一生征戰、未嘗大敗的名將，最終卻落得兵敗被俘的結局，心中的悲憤與屈辱可想而知。
徹被俘後，被押送至北周都城長安。
北周朝廷深知吳明徹的軍事才能與聲望，為了籠絡人心，同時也希望借助其影響招降陳朝將領，對他禮遇有加，冊封他為懷德郡公，拜為大將軍。
麵對北周的高官厚祿與威逼利誘，吳明徹始終堅守氣節，不為所動。
他心中始終牽掛著故國陳朝，思念著家鄉親人，對於兵敗被俘的結局深感恥辱，終日鬱鬱寡歡，加上背部頑疾的折磨，身體日漸衰弱。
在長安的日子裡，吳明徹拒絕與北周朝廷合作，常常獨坐長歎，回憶起當年北伐的輝煌戰績與收複淮南的榮光，對比如今國破（指淮南丟失）身辱的境遇，心中充滿了悲憤與不甘。
他曾對身邊的隨從說：“我受陳朝厚恩，奉命北伐，卻因傷病纏身、謀劃不周而兵敗被俘，有負國家與君主的信任，何麵目苟活於世？”。
這份對故國的忠誠與對自身境遇的悲憤，最終壓垮了他的身體。
大象二年七月廿八日（公元580年8月24日），吳明徹因憂憤成疾，在長安病逝，享年七十七歲。
同年八月十九日葬於京兆郡萬年縣的東郊。
吳明徹的去世，讓陳朝上下悲痛不已。
至德元年（公元583年），陳後主即位後，為表彰吳明徹的忠勇功績與愛國情懷，追封其為邵陵縣開國侯，讓其子吳惠覺繼承爵位，以告慰這位為陳朝鞠躬儘瘁的名將英靈。
南朝陳朝的第一名將，吳明徹的一生是傳奇與悲情的交織。
他出身孤苦，卻以孝悌立身，以勇武揚名。
他曆仕四朝，始終忠心耿耿，為陳朝的建立、鞏固與發展立下了汗馬功勞。
他南平內亂，北伐強敵，收複淮南千裡疆土，創造了南朝軍事史上的輝煌戰績。
在軍事才能上，吳明徹善於用兵，長於謀略，既能發動奇襲，又能運籌帷幄，尤其擅長利用水勢攻城，其指揮的壽陽之戰、呂梁大捷等戰役，皆成為古代戰爭史上的經典案例。
後世對吳明徹的評價極高。
唐代建中三年（公元782年），唐德宗追封古代六十四位名將，設立廟宇祭祀，“陳司空南平公吳明徹”赫然在列。
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北宋宣和五年（公元1123年），宋徽宗為古代七十二位名將設廟，吳明徹亦榜上有名。
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