斯想翻供时，赵高就让人严刑拷打。后来秦二世果然派人去验证李斯的口供，李斯还以为是赵高的阴谋，不敢再翻供，在供词上承认了自己的罪状。赵高将判决书呈给秦二世，秦二世很高兴地说：“没有赵君，我几乎被丞相出卖了。”等到秦二世所派使者到达三川郡调查李由时，他已经被项羽杀死。当使者返回时，赵高就捏造了一整套李由谋反的罪状。前208年，李斯被判处受五刑，在咸阳街市腰斩。李斯临死前回头对次子说：“我想和你再牵着黄狗一同出上蔡东门去打猎追逐狡兔，这又怎么能办得到呢？”然后与其子抱头大哭，李斯父子随后被杀，同时被诛灭三族。