子婴投降刘邦之后，以樊哙为首的一批将领提议杀掉这个亡国之君，但刘邦不同意这样做，说：“始怀王遣我，固以能宽容，且人已降服，又杀之，不祥。”他命人将子婴一干人等看押起来，待以后再作处理。然而，作为亡国之君的子婴终究未能在乱世中苟全性命。

一个多月后，项羽也率大军抵达关中，刘邦部将曹无伤向项羽谎报称，刘邦将自立为关中王，以子婴为丞相，结果项羽设下鸿门宴。鸿门宴之后没几天，项羽指挥自己的军队开进不设防的秦都咸阳，处死子婴，纵兵屠杀咸阳无辜百姓，大肆劫掠宫中和民间财物，随后放火焚烧秦宫室和官府，熊熊大火长达三月不熄。

历代诸多史学家都认为子婴对秦朝的灭亡没有责任，称他即位时已无力回天，然而，他们忽视了最重要的一点，即子婴本可退守巴蜀或陇西。

从公元前207年的天下大局来看，经过三年的反秦战争，各地起事的反秦武装形成了具有代表性的八大军事集团：以楚怀王为首的旧楚国贵族集团，他们只满足于形式上的天下共主地位，如同东周时期的周王室;以项羽为首的新楚国军事集团，他们以恢复秦统一前的列国割据为奋斗目标;刘邦所率领的新兴军事集团，他们的近期目标是“王关中”;其余的赵国、魏国、齐国、燕国、韩国军事集团都只求据地自保以延续各自国家的香火。可以想象，在“春秋战国”模式下，天下诸侯间很快将出现内斗。

子婴如果能认清形势，就不该战蓝田，以至于把自己手上的兵力全都消耗殆尽，而应直接放弃咸阳，退入巴蜀地区。退守巴蜀至少有三大好处：一、可借地利防守，蜀中资源丰富，易守难攻，即使子婴一时间无法反攻，也可以在那里延续秦朝基业。二、等待部分岭南秦军回援。岭南秦军当时并不是铁板一块，有一些将领不赞同赵佗立国称王。南海郡、桂林郡和象郡三郡分治，赵佗一开始只控制了南海郡，其他两郡则处于观望状态。三、等天下诸侯内斗，诸侯大国的实力消耗得差不多的时候，子婴可再出巴蜀平定三秦。毫无疑问，子婴退守巴蜀的结果肯定比他投降要好得多!

正如西汉初年著名才子贾谊在一篇论著中所言，子婴是使秦朝完全灭亡的人，只要子婴有一般君主的才能，并得到中等之臣的辅佐，山东(函谷关以东)地区虽然丢失，但秦仍能保有关中。司马迁在《史记·秦始皇本纪》中也对贾谊的论点表示赞同。然而，自东汉以来，很多史学家都宣称，秦朝经过秦二世的暴虐统治，已经彻底失去民心，历史给子婴提供的时间和空间都不容其施展才能了，但这并非历史的本来面目。