当时，陪同巡游的有赵高（中车府令，负责掌管皇帝印玺）和胡亥（秦始皇第十八子，昏庸无能，却受赵高教唆）。赵高深知，若扶苏继位，自己必被清算（他曾因犯罪被蒙恬之弟蒙毅判处死刑，后被秦始皇赦免），于是找到李斯，以“权势”相威胁：
- “君侯自料：能孰与蒙恬？功高孰与蒙恬？谋远不失孰与蒙恬？无怨于天下孰与蒙恬？长子（扶苏）信之孰与蒙恬？”（你与蒙恬相比，谁更有才能、功劳更高、更得扶苏信任？）
- “扶苏继位后，必用蒙恬为丞相，君侯终不怀通侯之印归于乡里矣”（扶苏继位，你必然会被罢免，最终只能回老家）。
李斯虽知“篡改遗诏”是“灭族之罪”，但对“失去权位”的恐惧最终战胜了理智——他一生追求“仓鼠”的富贵生活，无法接受“退回厕鼠”的结局。最终，他同意与赵高合谋：伪造遗诏，立胡亥为太子，同时赐死扶苏和蒙恬。
- 辅佐胡亥：纵容暴政，失去民心
胡亥继位后（即秦二世），沉迷享乐，下令“继续修建阿房宫”“征发徭役更甚于秦始皇”，并对兄弟姐妹展开大屠杀（先后杀死20余名公子公主）。李斯虽有过劝谏，却因“害怕得罪胡亥”，最终选择妥协——他甚至写下《行督责书》，迎合胡亥“肆意享乐”的需求，主张“明主能行督责之术，以独断于上，则权不在臣下，然后能灭仁义之途，绝谏说之辩”（君主应加强对臣下的监督责罚，独掌大权，无需理会仁义和谏言）。这篇奏疏彻底暴露了李斯“为保权位，放弃原则”的本质，也让他彻底失去了百姓和朝臣的信任。
- 赵高陷害：权力斗争的牺牲品
胡亥的昏庸，让赵高逐渐掌控朝政。赵高视李斯为“夺权障碍”，开始设计陷害：
1. 挑拨离间：赵高故意在胡亥享乐时通知李斯“进谏”，让胡亥对李斯心生厌烦；
2. 诬告谋反：赵高诬陷李斯“其子李由（三川郡守）与陈胜起义军私通”，并伪造证据；
3. 严刑逼供：李斯被逮捕后，赵高对其施加酷刑，逼迫他“承认谋反”。
公元前208年，李斯被判处“腰斩”，并“夷三族”（父族、母族、妻族）。临刑前，他对儿子感叹：“吾欲与若复牵黄犬，俱出上蔡东门逐狡兔，岂可得乎？”（我想和你再牵着黄狗，一起出上蔡东门打猎，还能做到吗？）——这句遗言，既是对“逐利一生”的悔恨，也呼应了他早年“厕鼠仓鼠论”的初心，可惜为时已晚。
五、历史争议：是“大一统功臣”还是“暴政帮凶”？
李斯的一生，始终充满争议，不同时代对他的评价截然不同：
- 肯定者：视其为“大一统的奠基者”
司马迁在《史记》中虽批评李斯“阿顺苟合，严威酷刑”，却也认可他“能明其画，因时推秦，遂得意于海内，斯为谋首”（他的谋略让秦国统一天下，是首要功臣）；近代学者梁启超称李斯为“中国历史上最伟大的政治家之一”，认为他“废分封、行郡县”“书同文”等举措，“为中国统一立下不朽之功”。
- 批判者：斥其为“暴政的帮凶”
儒家学者（如董仲舒）认为，李斯“焚书坑儒”是“毁灭文化、压制思想”的罪魁祸首，导致“秦亡于暴政”；司马光在《资治通鉴》中评价：“李斯以闾阎历诸侯，入事秦，因以瑕衅，以辅始皇，卒成帝业，斯为三公，可谓尊用矣。