同時下令中藏府調撥金錢彩物，增助軍費。任命段熲為破羌將軍。
夏天，段熲再追擊羌出橋門，到走馬水上。
不久，聽到消息，虜在奢延澤，於是率輕快部隊快速前進，一日一夜走二百多裡，早晨追到賊，擊敗了他們，剩下來的寇虜，逃到落川，又集合起來。
段熲於是分彆派騎司馬田晏率五千人出其東麵，假司馬夏育帶二千人繞其西麵，羌兵分六七千人圍攻田晏等，田晏等與其戰鬥，羌人潰散逃走。
“段熲率軍急進，與田晏等一起追擊於令鮮水上。”
“段熲士卒又饑又渴，於是命令部隊齊頭並進，奪其水，羌人又潰散逃走。”
“段熲尾追其後，羌人邊戰邊退，一直追到靈武穀。”
“段熲披甲率先上陣，戰士沒有敢於不前的。羌人大敗，丟棄武器逃走。”
“追擊了三天三夜，戰士的腳起了層層厚繭。”
“一直追到涇陽，羌人餘部四千部落，全部分散進入漢陽山穀之間。”
“這時張奐上言東羌雖已殘破，餘種還不易消滅，段熲性情輕浮而果敢，臣擔心他吃敗仗，難保常勝。應當用恩信招降，才沒有後悔。”
“詔書下達段熲，段熲又上言說臣本來知道東羌雖然兵多，但軟弱容易製服，所以近陳愚見，想為永久安寧的計策。”
“而中郎將張奐說羌虜強不易擊敗，應該招降。”
“陛下聖明，相信並采納了臣的沒有遠見的話，使臣的謀劃得以實現，不用張奐的計策。”
“事實與張奐所說的相反，張奐於是心懷猜恨。”
“信了叛羌的話，而又修改了他們原來的詞意，說臣的兵多次傷敗，又說羌也是秉天之一氣所生，是殺不儘的，山穀廣大，不可空靜，血流遍野，傷和氣，招災禍。”
“臣想周秦之際，戎狄為害；光武中興以來，羌寇很強盛，殺也殺不儘，已經投降，又反叛。”
“現在先零雜種，反複無常，攻陷縣邑，剽劫人物，掘塚拋屍，不管生的死的，都受他們的禍害，老天震怒，借臣的手以討伐。”
“從前邢國無道，衛國討伐它，出兵而天降霖雨，解緩了旱災；”
“臣進軍經炎熱的夏天，接連不斷獲得好雨，年歲豐收，人民沒有疾疫。”
“上占天心，不降災傷；下察人事，很得人心，所以能夠打勝仗。”
“自橋門以西、落川以東，原來的官府縣邑，連續不斷，不是深險絕域的地方，兵車騎兵行走安全，沒有傷敗。”
“張奐身為大漢官吏，身為將領，駐軍兩年，不能平定寇亂，隻想修文，不想用武，招降凶猛的敵人，荒誕無稽的空話，大而無益。”
“為什麼這麼說呢？從前先零寇邊，趙充國把他們遷到內地；”
“煎當擾邊境，馬援把他們徙到三輔，開始歸服，最後還是叛變了，至今為害。”
“所以有遠大眼光的人，認為這是最可憂的。”
“現在邊郡戶口稀少，屢次被羌人侵害，想要投降的寇虜與平民雜居，正如種植多刺的枳木和棘木於良田中，養毒蛇於室內一樣，多麼危險啊！”
“所以臣遵奉大漢的聲威，建立長久的策略，要斬斷根本，不能讓其再度繁殖生長，原來計劃三年的費用五十四億，現在還剛剛一年，花耗不到一半，餘寇已成殘焰，不久即可消滅。”
“臣每次奉詔，而軍隊在外，不可由內指揮，希望完全如這句話說，任臣專責，臨機應變，不失權宜。”
朱元璋：建寧二年，朝廷派謁者馮禪勸說漢陽散羌投降。
段熲認為正是春播時間，百姓都在田野勞動，羌人雖然暫時投降，公家沒有糧食，羌虜一定再要為盜賊，不如乘虛進兵，勢必消滅。
夏天，段熲自己進營，離羌駐紮的凡亭山四五十裡，派田晏、夏育率領五千人據守山上。
羌人全軍發起攻擊，厲聲問道田晏、夏育在這裡不？湟中投降的羌都在何麵？今天要決一生死。
軍中害怕，田晏等激勵士兵，拚命大戰，擊敗羌人。
羌軍潰散，向東逃跑，又聚集在射虎穀，分兵把守各穀上下門。
段熲計劃一舉消滅，不使他們再逃散了，於是派千人在西縣結木為柵，廣二十步，長四十裡，阻攔他們。
分派田晏、夏育率七千人，悄悄地黑夜上西山，構築陣地，離羌人一裡許。
又派司馬張愷等率三千人上東山。羌人發覺，向田晏等進攻，分彆遮堵汲水道。
段熲自己率步兵、騎兵進擊水上。
羌人退走，段熲於是與張愷等挾東西山，揮兵進擊，羌人大敗並潰散。
段熲追至穀上下門窮山深穀之中，處處擊破。
斬其主帥以下一萬九千人，獲牛馬騾驢氈裘廬帳什物不可勝數。
馮禪所招降的四千人，分彆安置在安定、漢陽、隴西三郡，至此東羌全部平定。
段熲自出征來共一百八十戰，斬敵首三萬八千六百餘級，獲牛馬羊騾驢駱駝四十二萬七千五百餘頭，用費四十四億，軍士戰死四百餘人。朝廷改封段熲新豐縣侯，食邑萬戶。
段熲行軍以仁愛為本，士卒有疾病，總是親自慰問、裹傷。
在邊境十多年，沒有睡過一晚好覺，與將士同甘共苦，所以軍士都願為他死戰。
建寧三年春天，朝廷召段熲還京師，並帶秦、胡步兵騎兵五萬多人和汗血千裡馬，俘虜萬餘人。
靈帝派大鴻臚持節在鎬迎接慰勞。部隊到達後，以段熲為侍中，遷執金吾、河南尹。
後來，因為有盜賊挖掘了馮貴人的墓塚，段熲於是獲罪被降為諫議大夫，再升任司隸校尉。
段熲依附宦官，所以能夠保住富貴，又與中常侍王甫等結為黨羽，冤殺了中常侍鄭颯、董騰等人，因而增邑四千戶，加上從前的共一萬四千戶。
熹平二年，代李鹹為太尉，同年冬天因病罷免，再為司隸校尉。
數年後，遷任潁川太守，被征授太中大夫。
光和二年，又接替橋玄為太尉。
在位一月多，因發生日食而上奏彈劾自己，有關部門上奏檢舉，詔命收其太尉印綬，並送廷尉受審。
當時司隸校尉陽球上奏誅殺王甫，牽連到段熲，於是就在獄中詰問責斥他，段熲於是服鴆自殺，家屬也被流放邊境。
後中常侍呂強上疏，追訴段熲的功績，靈帝才下詔將段熲的妻子兒女歸還本郡。