Для подавления восстания в Литву были направлены крупные, хорошо вооруженные воинские части. Новому генерал-губернатору Муравьеву царь предоставил диктаторские полномочия. Муравьев, недаром прозванный "вешателем", отличался зверской жестокостью. Наступательные действия царских войск и муравьевский террор повлияли на поведение дворянства Литвы и Белоруссии. Дворяне принялись писать царю верноподданнические заявления. Подобным же образом вели себя высшие чины католической церкви. Жемайтийский епископ Валанчюс требовал, чтобы жители бросили оружие и отдались на милость властей. В обращении к восставшим он писал: "Отдайтесь всецело на милость и добросердечие верховного правительства вашего края, которому светлейший государь дал право простить всех, кто бросит оружие, проявит истинное раскаяние и будет молить о снисхождении".
В конце 1863 года повстанцы, сражаясь против неизмеримо более сильных, хорошо вооруженных воинских частей, потерпели ряд поражений. 17 декабря невдалеке от Каунаса Мацкявичюс попал в плен и вскоре был повешен в Каунасе. В начале 1864 года царским прислужникам удалось схватить и Калиновского. По приказу Муравьева, 10 марта Калиновский был повешен на той же площади Вильнюса, где казнили Сераковского.
Хотя крестьянские отряды, лишенные руководства и почти безоружные, еще какое-то время продолжали борьбу, но в первой половине 1864 года восстание по всей Литве фактически было уже окончено. Несмотря на последовавшую после его разгрома жестокую реакцию, восстание имело большое прогрессивное значение.
Царская власть, желая удержать крестьян в повиновении, принуждена была сделать кое-какие уступки в условиях отмены крепостного права. Первого марта 1863 года по царскому приказу в Литве были отменены повинности бывших крепостных помещикам, уменьшены выкупные платежи и увеличены земельные наделы. Все это ускорило ликвидацию остатков феодализма и развитие капиталистических отношений в литовской деревне. Таково социальное значение восстания. Еще более велика его идейно-политическая роль. Восстание объединило прогрессивные силы польского, литовского, русского, белорусского народов в борьбе против царского деспотизма. За восстанием пристально следила и стремились оказать ему помощь Маркс и Энгельс. Некоторые участники восстании, эмигрировавшие после разгрома, большей частью во Францию, вписали свои имена в историю первой пролетарской революции. Ярослав Домбровский и Валерий Врублевский стали знаменитыми генералами Парижской Коммуны. В рядах коммунаров погиб Констанций Далевский, расстрелянный версальцами. Восстание посеяло в Литве семена революционно-демократической идеологии.