劳累过度，抢救无效，于1998年8月22日逝世，年仅20岁。 李向群牺牲后，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席江泽民签署命令，授予李向群「新时期英雄战士」荣誉称号，并亲笔题词：「努力培养和造就更多的李向群式的英雄战士」。其画像与张思德、董存瑞、黄继光、邱少云、雷锋、苏宁、杨业功等7名英模画像并列悬挂在全军和武警部队各连级以上单位俱乐部。