武德二年，刘武周入侵太原，夏县人吕崇茂唿应。李孝基为行军总管统帅工部尚书独孤怀恩、内史侍郎唐俭、陕州总管于筠攻打。后来尉迟敬德至，与吕崇茂夹击，唐军大败。李孝基及于筠等都被俘虏，密谋亡归，为刘武周军所害。唐高祖为其发哀，优赐其家。晋阳平定，没有找到尸体，招魂以葬，赠左卫大将军及谥号壮。李孝基无子，“以从兄韶子道立为嗣”。