截止到章武元年十一月中旬，虽然巴蜀的局势大体上已经平稳，但骤然间取得如此广大的领土，需要处置的事务其实不可胜数，有些事尚可拖延，但军务部分则是急不可待，不能耽误，故而陈冲在返京之前，仍要做些许布置。
一方面，刘范虽因战败损失巨大，但在江州仍有众近三万余人，且益州中仍有不少人是刘范旧部，仍不可小觑。故而眼下并不宜大规模撤军，且须有一重将在巴蜀坐镇。这一重任自然而然就落到了段煨头上，陈冲以段煨暂领益州刺史，杨阜为益州别驾，领四万众，分屯在江阳、垫江二地。
另一方面，自六月开始，朱提、牂牁、越巂等江南郡内有狼离、牛乘等十余名蛮帅趁机生乱。他们以为汉蜀两军将长期僵持，便在县道间劫掠行人，聚敛财物，势虽不过数百人，却颇令人生怨。到战争结束后，众蛮帅仍不休兵，一度使新任官员通道断绝，不得上任。这不得不处置，故而陈冲以庞统为朱提都督，领五千兵马，就急处理此事。
除此之外，还有俘虏一事，不过这并不难办，大部分蜀人士卒都被州府登记在册，而后遣返回乡。至于蜀朝中的重要官员将领，都被陈冲先行押送至南郑，预备在陈冲北返时一同进京。这是刘燮得知陈冲大胜后主动提议的，建议趁机为他举行一次规模宏大的献俘礼。陈冲本想推辞，但此战得胜的将士听闻这个消息，都极为高兴自豪，陈冲不好拂了众人的兴，也还是答应下来了。
至于其余的春耕、山禁、举贤等事，陈冲也都写好了条陈，托杨阜转交给即将赶来赴任的新任益州刺史牵招。
到了启程北返的这一天，天空灰蒙压抑，但陈冲走在光秃秃的枫树从中，又觉得头顶开阔，而后就看见天地间飘零起舞的霰雪了，雪片斑斑点点落在山川大地上，就像露珠蒸发般很快消失，陈冲见此情形，不禁想到：此时的关中大地，想必已经是天地一色了吧。
于是一行人穿上皮袄往北走，随陈冲往北的还是马超一行。他已确认将在回京时随陈冲一道献俘，所以路上格外兴奋，无事时便来向陈冲问安，而后在溪水边给坐骑刷毛，盘算进京时当着何甲方有风采。陈冲见状不免啼笑，但也理解年轻人锦衣扬名的想法。但他转眼一想，其实马超也已三十有六，并不年轻了，只是自己太过老成，经历的战阵虽多，却不擅长杀人，所以在腥风血雨中，常常会想到死。想得多了，人也就看淡了，沧桑了。
只是脑海中一想到死这个字，陈冲不禁打了个寒碜，他又想到了在家中的妻子。自己这一仗又打了接近一年的时间，公主还一人在家中幽居吗？她还恨自己吗？陈冲得不到答案。他只是想起，自己在家时一看到公主的眼睛，就会觉得她的眼眸里带着窥伺自己魂灵的恐怖，虽然她的言语依然温婉，但她的眼中带有死意，自己是绝对不会看错的。那么自己这次回去，又有什么好的办法来安慰她呢？
陈冲在一天夜里试图思考这个问题，但很快发现，这个问题对他却显得是如此深奥，他能够轻易地布置出事关国家命运的新政，却难以明白一个灵魂的内藏，就如同一个盲人无法摸索出老虎的形状，陈冲最终还是放弃了这个思考。因为他问自己：“我还能如何做呢？”然后他回答说：“我已经做了我能做到的一切，我实在不知该如何做了。”他打定主意，往后依旧尽力去关心妻子，但是结果如何，陈冲心中没有底，所以也就不再去想。但无论如何，这都给陈冲的北返之路带来了些许阴翳。
经过二十余日的跋涉，陈冲与随行三千余人终于在年关之前赶回了关中。此时刘燮在陈仓等待多时，见陈冲回来，立马乘马来向他贺喜，并玩笑道：“叔父以偏师灭蜀，彪炳千古，真是羡煞我了。”陈冲知他虽是玩笑，内心也渴望建功，便安慰道：“如此西土既平，很多事便不须你我操劳了。既如此，下次我对你父皇谏言，让你随军东征，我坐镇中央便是。”刘燮得言，这才缓解胸中块垒。
而后一行人继续赶向长安。此时刘备也已回到西京，诸事齐备，于是在腊月辛亥这一天，长安举行了盛大的献俘礼。
刘备率满朝文武升未央宫正南西安门受俘。而陈冲则领军士先自渭北过渭桥，而后沿西市藕池出发，只王渠绕城东行二十里，最后经龙首原入城。长安得闻如此大胜，早就街巷一空，无不出城围观凯旋将士，沿途两侧士女如堵，争相一睹百战铁骑之风采。
马超领扶风骑士策马在前，他此时身着戎衣，外罩之色锦袍，后跟百名骑五色大马的骑士，军旗迎风招展，显得英姿飒爽，风光无限。后面则是姜叙所部，两百人整齐划一地朝天射鸣镝箭，声势极为惊人，然后引起长安百姓一片欢呼尖叫，而后是尹奉所率的步阵，全副武装穿明光铠甲，步履一步一顿，冬日下，他们手持的铁刃寒光闪闪，夺人眼目。
陈冲此时身骑青骓，头戴纶巾，着一身青色曲领长袍，在一片明晃晃的甲胄中并不起眼，皮靴和坐骑甚至都还带有斑斑雪泥。但所过之处，百姓无不认出丞相身份，纷纷朝其欢呼鼓噪，这令陈冲也不禁升起几分笑意，对着周遭缓缓挥手，只是神色上却是掩盖不住的疲倦。
忽然间，他在人群之中看见自己的独子陈璋。陈冲正要颔首致意，不料陈璋竟似有心事般，并未有所回应。这情形让他心中一紧，顿时生出一种极不妙的预感，但周遭的人群攘动起来，很快将他挤出人潮，陈冲想再寻找时，却已看不到了。
陈冲的面色变化只在一瞬之间，很快又平静下来了，他知道此刻不能有丝毫表露，只是依旧向众人微笑。跟在他身后最后进城的，就是此次入蜀所得的诸多俘虏与降臣。说是俘虏，实际上也没有对他们有所虐待，更没有加系绳索，只是跟着韩约步行在后，等着向刘备行臣子礼。
有些老人看到这幅场景，不禁想起初平二年皇甫嵩向董卓献俘的场景，私底下议论说：“当年献俘，皇甫车骑何等威风，孰料一年后便因宗庙大火不得善终，想必眼下是不会再有这种惨事了吧。”
再说献俘已毕，陈冲领诸将来朝刘备。此番征蜀大获全胜，俘获甚众，刘备大喜过望，不令诸将与蜀人回家，而直接在宫中设宴招待大家。众人通宵畅饮，君臣尽欢，直到第二天晌午过后才散去宴席。短短一年之间，朝廷镇东平蜀，疆界大开国力更盛，可谓三分天下已有其二。刘备与陈冲苦心经营关西二十年，一直苦于虽连战连胜，但局面却无大的进展。如今国家雄踞西方，人物丰茂，忽视东境和长江下游，怎能不令刘备心花怒放呢？撤去宴席后，他又命人持酒一壶，前去告慰徐庶、公孙瓒、刘宣等人的在天之灵。
再说蜀中降臣，刘备对在战前主动归降的大多重用，如李恢、巩志、李严、王平等人，皆授以校尉之职，刘璋、张鲁则授分授振军将军、卫德将军，厚礼待之。至于其余在战后俘获的蜀臣，刘备也都逐个量才之后，酌情录用。如董和、吴懿两人被征兆入中朝为侍中，严颜、刘敏则外放至云北长史府内，分别为受降校尉与沃野校尉。
在宴席中，刘备也曾将蜀人招至身前，与他们一起谈话，询问对江南形势的看法。
潘濬坐在座首，自然答说：“刘范本欲挑起二孙相争后，趁势得利，鲸吞下游，但不料反因此丢掉根基之地。如今孙权已然得势，而刘范只剩下区区三郡之地，败亡已是指日可待了。”
刘备问道：“那依你之见，朝廷当如何作为？”
潘濬自信道：“朝廷水师不多，而孙权楼船如云，所以朝廷当急用兵，迅速拿下襄阳、江陵，并在南岸驻军，如此可得全境。”
刘备大笑，回头对左右说：“承明胃口不小啊！如今已得巴蜀，水师这件事，迟早都会有的。”
他又问潘濬：“你从荆州跟随刘范，又在汉中转投丞相，都见过阵仗。两人相比，孰强孰弱？”
潘濬想想说：“刘范谋算为上，丞相临阵无敌。可见诡谲小道，终不比堂皇正道。”
举座都大笑，以潘濬为蜀臣之首。然而就在宴席散后，他和陈冲提起准备重用潘濬，令他担任冀州刺史时，却为陈冲反对。
陈冲说道：“此人性伪而智强，是天生的酷吏佞臣，假意直言，实为迎合上意。若为重用，将来必会引起灾祸，不如令他担任清贵之职，谋事参考便罢了。”
陈冲既如此说，刘备心中虽不以为然，但还是言听计从，将潘濬任命为少府，领侍中，令其掌管宫中财物及杂务。诸事已毕，陈冲正欲请辞回府一探情形，不意刘备婉言将他留下，说要请他再参与一次家宴。