Вера в успешный исход восстания была окончательно потеряна, когда стало известно, что во главе русских войск в Польше поставлен А.В. Суворов.
4 сентября Суворов подошел к Кобрину, где стояли польские войска генерала Сераковского, и трижды последовательно разбил их. Впечатление в войсках от победы Суворова было так сильно, что Костюшко издал приказ, в котором объявлял: «Если кто будет говорить, что против москалей нельзя удержаться, или во время битвы станет кричать, что москали зашли в тыл, тот будет расстрелян. Приказываю пехотной части держать позади линию с пушками, из которых будут стрелять по бегущим. Пусть всякий знает, что, идя вперед, получает победу и славу, а покидая поле сражения, встречает срам и смерть».
Но и такие суровые меры не привели к успеху. Намереваясь не дать соединиться Суворову с другими силами, Костюшко тайно выехал из Варшавы в лагерь польских войск в Корытинцу. Здесь он предполагал дать генеральное сражение, хотя все силы поляков не превышали и девяти тысяч, в то время как у противника их было не менее 18 тысяч.
10 октября у деревни Мациовицы начался бой, который стал роковым для Костюшко. Поляки были окружены со всех сторон и, несмотря на стойкое сопротивление, разбиты. Сам Костюшко, тяжело раненный в голову и ногу, был взят в плен. Он был отправлен в Петербург, где содержался в заточении до самой кончины императрицы Екатерины II. Однако пожаловаться на дурное обращение он не мог. Взошедший на престол Павел I даровал ему и другим пленным полякам свободу. Все они были приведены к присяге на верность России и императору Павлу. Спустя месяц Костюшко выехал через Финляндию и Швецию в Лондон, получив от императора и императрицы 12 тысяч рублей и щедрые подарки.
Его путешествие представляло сплошной триумф и сопровождалось торжественными встречами и вручением ему памятных подарков. В Америке Костюшко узнал, что конгресс постановил наделить его, как бывшего офицера американской армии, земельным участком и выдать ему около 20 тысяч долларов, которые ему причитались с 1788 года, но по неизвестным причинам не были выданы.