赵普居功至伟，宋太宗当然要有所回报，于是赵普父子留在京城，很快又做了司徒，兼侍中。赵普重新回到宰相的位置上，现在轮到卢多逊不安了。赵普多次暗示卢多逊，让他主动隐退，卢多逊不肯。
于是赵普对卢多逊展开攻击，并且把赵廷美也拉了进来。赵普指责卢多逊曾经派属下一位名叫赵白的官吏去见秦王赵廷美。宋太宗大怒，指派御史调查此事，卢多逊承认确实让赵白把中书的一些机要事务密告秦王。去年九月还让赵白对秦王说：“愿宫车晏驾，尽力事大王。”
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秦王赵廷美派樊德明来对卢多逊说：“你的想法正合我意，我也希望宫车早日晏驾。”同时秦王送给卢多逊许多马箭。
二人之间私下里的这些言语来往，难以饶恕。宋太宗与大臣们在朝堂之上讨论如何处罚赵廷美和卢多逊。一共有七十多位大臣表态，认为卢多逊交结亲王，诅咒皇上，大逆不道，上负国恩，下亏臣节，要求把卢多逊处死。
宋太宗最后裁定，卢多逊和家人流放崖州，中书吏赵白、秦王府的官员阎密、王继勋、樊德明、赵怀禄、阎怀忠等人处死。夺去赵廷美担任的西京留守一职，勒令他回到洛阳的私宅之中居住，赵廷美的儿子仍然称为皇侄，女儿去掉云阳公主之号，女婿夺去驸马都尉之号。
事情到这里还没有完结，赵普认为赵廷美被安置在西京洛阳不太妥当。在赵普的授意之下，开封知府李符上疏，指责赵廷美心怀怨气，不知悔过，应该安置到更偏远的郡县，以防不测。
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宋太宗当然同意，太平兴国七年五月，赵廷美被降为涪陵县公，贬往房州安置，儿子们一道前往，妻子楚国夫人的封诰被削夺。同时，宋太宗特意安排崇仪使阎彦到房州担任知州，监察御史袁廓担任房州通判，同时各赏赐二人白金三百两，说白了，这两个人去房州任职，专门是要监督赵廷美的。
有一次，宋太宗对赵普提起皇位继承之事，重提当初杜太后的想法，即由宋太祖传位宋太宗，宋太宗传位给弟弟赵廷美，赵廷美再传赵德昭。赵普对宋太宗说：“过去，太祖皇帝已经犯了一个大错，陛下还要再犯同样的错误吗?”
赵普的话，正对宋太宗的心思。到这里，赵廷美完成了他的使命，他的存在成了一种妨碍，这也决定了他最终的结局。
赵廷美到达房州，忧悸成疾，很快死在那里，时年三十八岁。
听到弟弟的死讯，宋太宗哭了，哭得涕泗横流，感动了身边的大臣们。哭泣的同时，宋太宗还不忘数落这个弟弟的缺点：“廷美自幼刚愎自用，长大以后越发骄横。我一直不忍处置他，安排他去房州，只为让他反思过去。最近正想招他回来，他却亡故，实在让人伤痛!”
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后来宋太宗又对宰相李昉说起赵廷美的一些旧事：“廷美的母亲耿氏，也是我的乳母，后来嫁给一位赵姓人，生下另一个儿子赵廷俊。当初因为廷美的缘故，我让赵廷俊做了宫廷侍卫，他却暗中把宫中的许多事泄露给廷美。”
宋太宗又提起廷美的另外两次密谋，听起来令人惊悚：“当初在宫苑里开凿西池，池中修造了水心殿。当时通往水心殿的桥还没有造好，我准备乘船到水心殿。廷美就曾密谋对我下手，没有得手。廷美于是诈称自己生病，准备在我去王府探望的时候对我下手。有人告发此事，如果公事公办，廷美就是死罪。我不想张扬廷美的丑行，直到他与卢多逊的事被揭露出来，我也只是让他住到洛阳去，没有深究。廷美始终不知悔过，私下里多有怨言。所以我才贬他到房州，让他反省。赵廷俊我也没有深责，只是贬黜而已。所以，我在廷美的事情上，问心无愧。”
说完宋太宗的神色又很悲伤。对于一个大臣来说，听皇帝谈论这种事，其实很累人，稍有不慎就会引祸上身。李昉的回答很有技巧：“赵廷美行为悖谬，天下人都听说过。西池的密谋，是宫禁之事，如果不是陛下亲自讲出来，我们这些臣子怎么会知道呢。”
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听得出，李昉不希望皇上拿他当傻子，宫中秘密，做臣子的当然不知详情，无法判断真假，皇上怎么说，大家怎么听。宋太宗因为一些枝节小事就夺去赵廷美的王爵，把这个惟一的弟弟像罪犯一样远远打发到房州。如果赵廷美谋害宋太宗的事情属实，很难想像宋太宗能安然处之，全不声张。
赵廷美死在雍熙元年的正月。宋太宗原本打算在这一年的十一月封禅泰山，五月，一次雷火击中了皇宫，引起的大火烧毁了乾元殿和文明殿，异常的灾变让宋太宗取消了封禅计划。