9月15日關原決戰以東軍大勝而落下帷幕。德川家康在檢查首級后，把大營移到了大谷吉繼之前駐扎的山中村進行修養。9月16日，家康下令命剛剛投降的小早川、脅坂、朽木、赤座、小川等人為先鋒進攻石田三成的居城佐和山城。同時以熟悉近江地理的田中吉政為監軍，命井伊直政率領2萬大軍向近江國內進攻。留在佐和山城的石田一族有三成的父親石田正繼、兄長石田正澄、長子石田重家，同時長谷川守知率領2800援兵從大坂方面趕來。但是面對6倍于自己的兵力，石田方難以抵抗。石田正澄兵通過德川舊臣津田清幽向家康進行降服交涉，以自己的性命和城池，換取一族和城內士兵百姓的性命。但是萬萬沒想到，作為援軍到來的長谷川守知于9月17日反叛，將東軍引入城內。田中吉政于18日清晨攻入天守閣，石田正澄等石田一族自盡。津田清幽大怒，指責德川家康違約，并要求其放過三成子女。逃跑的三成長子石田重家最后在京都妙心寺出家，次子石田重城跑到了陸奧國改名杉山源吾。在佐和山城的赤松則英逃跑后向福島正則投降，但被要求切腹。

另一方面，作為西軍前線司令部的大垣城由福原長堯、垣見一直、熊谷直盛、木村由信、豐統父子防守。東軍的松平康長、堀尾忠氏、中村一忠、水野勝成、津輕為信在關原決戰期間一直進行包圍。西軍于關原戰敗的消息傳到了城中，城內守軍軍心動搖，負責守護三之丸的肥后國入吉城城主相良賴房跟手下家臣犬童賴兄、妹夫秋月種長以及其弟高橋元種商議決定通過井伊直政向家康投降。家康得到消息后，命賴房、種長、元種三將作為內應奪取城池。9月17日，三人假稱召開軍議，將到場的垣見一直、熊谷直盛、木村由信、豐統父子殘忍殺害。在本丸得知消息的福原長堯大罵三人，決心誓死奮戰，但終因兵力不足戰敗。最后在西尾光教的勸說下，福原長堯于9月23日開城投降。之后家康命令福原長堯切腹，于9月28日自盡，作為內應的三將所領安堵。

西軍戰敗的消息傳到伊勢方面后，伊勢龜山城城主岡本宗憲于9月16日開城投降，自己與兒子岡本重義自盡。同日，桑名城也開城投降，氏家行廣、行繼兄弟遭到了改易的處理。負責包圍長島城的原長賴逃跑后被捕于10月13日自盡，享年57歲。在美濃國駒野城防守的池田秀氏和占領伊賀上野城的新莊直賴，棄城而逃。鍋島勝茂直接退回大坂，之后親自面見家康謝罪退回九州。有海賊大名之稱的九鬼嘉隆，自己從屬于西軍，讓兒子九鬼守隆從屬于東軍。九鬼守隆從討伐上杉時就跟隨家康一起。8月24日，九鬼嘉隆聯合堀內氏善奪取了守備薄弱的鳥羽城，并封鎖伊勢灣協助西軍攻取了安濃津城。9月15日，接到西軍敗戰的消息后，九鬼嘉隆放棄鳥羽城逃到了答志島。九鬼守隆親自面見德川家康為父親求情，但因為九鬼嘉隆是豐臣氏老臣遭到了家康的拒絕。最后守隆決定用家康賞賜的伊勢南部5郡的新領地交換父親的性命，家康念其至情至性應允。守隆急忙派人給父親傳話，但是還是晚到一步。九鬼家臣豐田五郎右衛門催促敗戰的嘉隆切腹自盡，九鬼嘉隆于10月12日在洞仙庵去世，享年59歲。九鬼守隆得到消息后傷心欲絕，怒斬豐田，最后將父親安葬。堀內氏善退回紀伊國的新宮城據守，但最后也棄城逃跑。

德川家康下令重金緝拿逃跑的西軍首謀者石田三成、宇喜多秀家、島津義弘。同時讓福島正則和黑田長政與大坂城的西軍總大將毛利輝元進行交涉，希望大坂城能無血開城。9月20日，德川家康進駐京極高次的居城大津城，同時接見了之前在北陸爭斗的前田利長、丹羽長重、青木一矩等人。家康安撫兩家，并作出了改易等處分。這時，從中山道進軍遭到真田家攻擊而大敗的德川秀忠終于與家康在大津城合流。聽到戰斗經過后的家康大怒，一直不肯見秀忠。多虧隨行的神原康政說了很多好話，才緩解了父子之間的矛盾。父子終于在9月23日會面，家康怒斥德川秀忠不分主次貽誤戰機。

另一方面關于西軍逃亡的諸將，9月19日小西行長被竹中重門的士兵捕獲，送往家康本陣。于關原之戰敗走的石田三成跑到了近江古橋村的三珠院棲身，此時主持想開導他說：“您期望的是什么？”，三成答曰：“家康的首級。”主持目瞪口呆，不敢讓三成久留。之后，多虧村民與次郎太夫相助，三成才得以在附近的山洞里藏身。與次郎太夫之妻怕德川查出牽連自己，多次勸丈夫交出三成，結果被離婚。三成深感與次郎的俠義之心，自己無以為報。當時負責搜尋周邊的田中吉政有令：活捉三成的村子永久免除年貢，無論生死發現三成者賞金100兩。相反的藏匿三成者，全村殺光。9月21日，石田三成說服與次郎太夫把自己交給了舊友田中吉政的士兵。最終與次郎功過相抵，全村人幸免遇難。9月22日，石田三成被送往大津城，綁在城門口示眾，登城拜見家康的東軍武將都會從此經過，地上特設一坐席方便與三成說話。

家康的軍師本多正純(本多正信之子)走過來了說道：“秀賴公年幼，不辨是非大節，閣下不為秀賴公深慮太平之道，反而以私心挑起戰爭，身敗名裂，分所應得。”三成微微一笑答道：“我出身農家，現為一城之主，乃太閣之恩典。世道炎涼，倘不討伐德川，則豐臣必亡，所以擁兵而起。此戰有人懷了二心，致使爾勝我敗。非若是，怎能為你等所獲？我之敗，由天命耳。”正純又揶揄說：“智將貴在體察人情、審時度勢。諸將各存異心，你就輕起一戰，乃失察也。敗戰后，你身為五奉行之首不愿自裁謝罪，卻愿茍且偷生，又如何？”三成說道：“汝甚不解武略。懼落人手而自裁，是尋常武士的行徑。同你談為將之道，也是徒然無益。”正純氣得紅了臉，以后不管再說些什么，三成只有輕蔑不答。福島正則走過三成面前，嘲笑說：“無恥小人！挑起無益之戰，看你現在的熊樣！”三成淡然答道：“勝敗由天而定，很遺憾沒有活捉你。”黑田長政和淺野幸長走到此處看到三成的樣子，心里一頓感慨，長政下馬說道：“雖說勝敗在天，但你敗得挺遺憾的。”之后還把自己的羽織脫下來給三成披上。藤堂高虎一見三成，略顯猶豫，但還是下了馬，懇切地問道：“此次戰爭，雖然是敵人，但您手下將士的英勇也真讓人敬服。以公的眼力來看，我的軍隊有何不足呢？愿請教。”三成沉默片刻說道：“你軍中的鐵炮隊略顯貧弱，倘若聘請技術更熟練的人教導，戰斗力一定會更上一層。”高虎深深向他致謝，即刻重新整編了鐵炮隊。這時，小早川秀秋上城來參見了。同行的細川忠興本想攔住他，但秀秋沒有注意，直到在城門陰影里，一眼望見了三成，大吃一驚。三成猛的抬起頭，用盡全身的力氣怒吼道：“秀秋，看你媽啊？我何其愚蠢，竟然不知道你有二心！西軍上萬同胞含恨而死，皆你之罪也！天地不滅，你的惡名將永傳于世，被萬人唾罵！”秀秋通紅著臉，一語不發，匆匆而去。五奉行之一的長束正家，從關原敗退后，撤回了自己的居城水口城。家康命池田輝政、長吉兄弟和稻葉貞通攻取水口城。正家不敵于9月30日開城投降。丹后方面，德川家康命令細川忠興回師本國奪回失地。忠興首先到丹波龜山城與父親細川幽齋匯合，之后于9月23日對小野木重勝占據的福知山城發動攻擊，重勝雖然頑強抵抗，但最后在井伊直政和山岡景友的勸說下開城投降。9月27日，德川家康進入大坂城，與豐臣秀賴和淀殿見面后，居住在了之前毛利輝元所在的西之丸。同時命井伊直政、本多忠勝、神原康政、本多正信、大久保忠鄰、德永壽昌6人開始進行對關原合戰論功行賞的調查。9月30日，參加慶長出羽合戰的上杉景勝得知西軍戰敗，下令包圍長谷堂城的直江兼續撤退。

10月1日，石田三成、小西行長、安國寺惠瓊以及之后在伊勢被捕的原長賴在京都六條河原被殺，首級掛在三條大橋示眾。石田三成享年41歲，辭世句為“抱有遠志的人，縱使在人頭落地的一頃刻，也還惦記著自己的生命啊。”10月3日長束正家和弟弟直吉自殺，尸首也被掛在三條大橋。被井伊直政和山岡景友勸說開城投降的小野木重勝本來可免去一死出家，但細川忠興強烈要求其切腹，最后于福知山城的凈土寺自盡。之后西軍的赤松則英、垣屋恒總、石川賴明、齋村政廣也于10月被勒令自殺。五奉行中，之前就跟家康內通的增田長盛，免去一死被流放到武藏國的巖槻城，前田玄以則所領安堵保有原來的丹波龜山城。西軍副將宇喜多秀家躲過了家康的追捕，成功逃往薩摩國。

10月15日后，論功行賞的結果相繼發表。首功是留守關東宇都宮城牽制上杉景勝、佐竹義宣的家康次子結成秀康，賞賜67萬石。之后就是幫助德川家康的豐臣氏重臣們，盡管領地增加了很多，但是都被封到遠離江戶和京都的中國、九州地區。京都、大坂以及東海道等地，全部分給家康的孩子和德川家的普代大名。同時，德川家康還讓豐臣氏交出了主要經濟來源的京都、堺、長崎等大都市以及佐渡金山、石見銀山、生野銀山。豐臣家的領地從開戰前的222萬石，縮減到了只有攝津、河內、和泉三國的65萬石。德川家則從戰前的255萬石，增長到了400萬石。豐臣氏的重臣們相繼成為獨立的大名，不再是豐臣家的直臣。形勢上好像德川和豐臣的勢力完全逆轉，但家康萬萬沒想到豐臣秀吉留下來的財產足夠讓豐臣秀賴與他再玩上一次關原合戰。