陆机同长沙王司马乂大战于鹿苑。陆机的军队大败，尸积如山，河水断流。
陆机的部下，有一个叫孟超的，他同哥哥宦官孟玖都是司马颖所嬖宠的亲信。孟超在陆机军中任小都督，领兵一万。还没同敌人交锋，他就先放纵士兵大肆掠夺老百姓的财物。陆机发现后，逮捕了首恶分子，而孟超竟然带着一百多骑兵直入陆机驻地将人抢走，并回头对陆机示威说：“你能做什么都督！”陆机军中的执法官孙拯劝陆机将孟超杀掉，陆机没有采纳，而孟超却在军中散布说陆机要造反，图谋不轨，并写信给哥哥孟玖，造谣说陆机心怀二志，观望不前。战斗过程中，孟超不听陆机的指挥，单独带领所部轻率前进，被敌人消灭。孟玖怀疑是陆机有意让他弟弟被杀的，便向司马颖进谗言，说陆机早有“异志”，并串通陆机部下将军王阐、郝昌、公师藩等作伪证，诬告陆机谋反。司马颖大怒，便派牵秀秘密逮捕并处决陆机。
陆机对于事情的结局早有所料，当牵秀带兵来逮捕他时，他脱下军装，身着白衣衫与牵秀相见，并神色坦然地对他说：“从东吴灭亡以来，我们陆氏家族蒙受国家重大的恩惠，受到信用。入侍帷幄，出剖符竹。成都王又特别付托我以重任，我屡次推辞也没有成功。今天被杀，难道不是命运驱使的吗！”他给司马颖写了一封词语凄恻的信诀别，写完后，叹息说：“家乡华亭的鹤唳，再也听不到了。”他的两个儿子陆蔚、陆夏与他同时被害。
诗歌与赋作陆机是西晋太康、元康年间最负盛名的文学家，被后人誉为“太康之英”。他的诗现存一百零四首，多于同时期各作家，多半是拟乐府诗和拟古诗。这类作品尽管有不少是敷衍旧题，摹拟前人之作，因之被后人讥为“束身奉古，亦步亦趋”，但也不乏寄托遥深之作。如《君子行》反映诗人对险恶的政治环境的感慨，《长安有狭邪行》反映诗人强烈的政治追求和大志不遂的苦闷。五言诗代表作《赴洛道中作》尤其把去国离乡的悲苦和旅途上的寂寞写得栩栩如生，在西晋诗歌中是难得的佳作。陆机的诗歌一般华美整饬，辞藻富赡，而失于裁剪，有繁芜之累。刘勰《文心雕龙·才略篇》评论说：“陆机才欲窥深，辞务索广，故思能入巧，而不制繁。”陆机诗歌对太康诗坛有深刻影响，成为当时形式主义诗风的代表人物。
较之诗歌，陆机的赋与散文，内容较为充实，取得了更高成就。他的赋今存二十七篇，大都篇幅短小，文笔清灵。或悲故旧之丧亡，或抒思乡之情愫，回环曲折，一往情深。他的散文时有峭健峻拔之作，像著名的《辨亡论》，论东吴兴衰的历史经验教训，而归之于人才的得失，议论滔滔，笔势劲健，可称得上是西晋论文中最为博大的篇章。《吊魏武帝文》高度评价了曹操的功业，而对他临死前儿女情长不胜感慨，暗寓讥刺。《豪士赋序》讽谕齐王司马冏矜功自伐，受爵不止，笔锋冷峻严厉，咄咄逼人。明代张溥在《汉魏六朝百三家集题辞》中高度评价了陆机的散文，说：“《吊魏武》而老奸掩袂，《赋豪士》而骄王丧魄，《辨亡》怀宗国之忧，《五等》陈建侯之利。北海以后，一人而已。”陆机的散文一般音律谐美，讲求对偶，以情带理，典故繁密，开创了骈文的先河，在文体发展史上具有一定的地位。
