十一月，
西晋朝廷下诏任命周处为
建威将军，与
振威将军卢播都隶属于
安西将军夏侯骏，前去讨伐齐万年。齐万年得知周处前来讨伐，说：“周府君曾经任职新平太守，能文能武。如果是独自决断而来，就会不可抵挡。如果他被别人所控制，那么我这次就能捉住他。”
元康七年（297年）正月，齐万年屯驻
梁山（今陕西
乾县），拥有部众七万人。梁王
司马肜、夏侯骏派周处率领五千士兵攻打齐万年。司马肜、夏侯骏不听周处的劝告，逼着他出发。正月初四，周处与卢播、解系在六陌（今陕西乾县东）攻打齐万年。周处军队的士兵们还没有吃饭，司马肜就催促命令他们马上进攻，从早上一直战斗到晚上，斩杀俘获大批齐万年军。
周处的军队因弓断箭尽、没有救兵，最终被齐万年军打败，周处战死。
元康八年（298年），中书监
张华、
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左积弩将军孟观统领宿卫兵，与关中士卒讨伐齐万年。孟观亲临战阵，与齐万年军大战十几次，每一次都击败齐万年军。
元康九年（299年）正月，
孟观在中亭（今陕西
武功西）打败齐万年军，抓获并杀死齐万年。齐万年的叛乱自起兵到失败共四年（296年―299年），西晋名臣
江统鉴于齐万年的起兵，深感
四夷（东
夷、南
蛮、西
戎、北
狄）乱华，宜杜绝其萌芽，乃作《
徙戎论》。