栾大一路东行，距离海边越近，心中越是没底，最终干脆放弃了出海，而是跑到了泰山祭祷。
在栾大看来，自己只要风尘仆仆的跑上数月，到时候返回京城，即便汉武帝追问起来，只说没有请来就是了，毕竟自己此前就已经打过预防针了，想来皇帝也不会过分苛责自己，毕竟自己如今还是他的女婿。
可是，栾大没有想到的是，汉武帝虽然追求长生，但由于这么多年被骗了太多次，对这些方士也是颇有戒心。当栾大求神良久却始终没有效果，如今又告辞离京，汉武帝当即便起了疑心，他虽然同意了栾大离京，但却派人跟在栾大后面查探其行踪，看其是否真的出海寻找自己师父了。
数月之后，栾大返回京城，汉武帝询问其寻访的结果，栾大表示自己出海见到了师父，已经向师父说明了陛下求仙的诚意，只是由于自己师父有事，这才没有跟随自己回京。
栾大离开后，汉武帝又询问尾随栾大东行的使者，使者回报说栾大根本没有出海，只是在泰山祷告了一番便返回了，根本没有见到什么人。
汉武帝得知消息后大怒，认为栾大不仅欺骗了自己，还耽误了公主，当即命人将栾大逮捕下狱，并处以腰斩之刑。而此前推荐栾大的乐成侯丁义，也因此获“不道”之罪，被处以弃市之刑，侯国亦被废除。至于卫长公主，此后事迹不再见于史料。
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