غلامان تُرک آسیای مرکزی بودند شکست داده بود، زیرا دژ و استحکامات متعدد داشت. وی با مازیار حاکم تبرستان (مازندران) و نیز افشین سردار استقلال طلب دیگر در ارتباط بود. مازیار به دلیل همسایگی با طاهریان از دور و در ظاهر احترام خلیفه را داشت تا فرصت مناسب به دست آورد و افشین معتقد به انهدام قدرت خلیفه از درون بود و بنابراین، خودرا به شخص خلیفه نزدیک کرده بود، ولی خلیفه از همه چیز باخبر بود و برای تضعیف روحیه استقلال طلبی ایرانیان که می گفتند: اسلام بله؛ حکومت عرب نه ــ افشین را به جنگ بابک فرستاد. افشین همه مساعی خودرا به کار برد تا بابک باقی بماند که بابک به دلیل از دست دادن چند افسر خود در جنگ، به ارمنستان فرار کرد که در آنجا به دام توطئه افتاد و اسیر شد و به افشین تحویل گردید و افشین راهی جز تحویل او به خلیفه نداشت و خلیفه اورا به طرز دلخراشی که مورخان آن زمان شرح داده اند و در تاریخ طبری هم آمده است بکشت، اما بابک تا جان در بدن داشت خود را نباخت. مازیار نیز از طریق اغفال برادرش دستگیر و او نیز در سامرا که معتصم پایتخت خود را به انجا منتقل کرده بود به طرز فجیعی کشته شد و جسدش را درکنار استخوانهای بابک به دار زدند. سپس نوبت به افشین رسید که اورا در بغداد گرفتند و خلیفه تماسهای او با مازیار و بابک را رو کرد و با گرسنگی دادنش کشت و جنازه وی را هم در کنار دو تن دیگر در حاشیه سامرا به دار آویخت. تاریخ خلفای عباسی و حکام عرب مملو از چنین قتلهایی است، حتی قتل نزدیکان و بستگانشان.
دانشنامه ایرانیکا از ژانویه به عنوان روز قتل بابک توسط معتصم یاد کرده است.
