趙高深知胡亥已沉湎酒色不能自拔，當然就十分反感別人在他玩興正濃的時候來打擾。於是，每當看到胡亥歌舞正歡，與眾姬妾廝混時，趙高就派人通知李斯：“皇上正閑著，可以奏事。”李斯趕忙去求見，一連幾次，都是如此。二世非常惱怒，破口大罵：“李斯這老賊，竟敢拿朕尋開心!我閑著的時候他不奏事，偏我宴飲正酣的時候再三敗我興致。難道是看朕年輕，瞧不起朕嗎？”趙高在一旁，立即應聲說：“哎呀!如果丞相真這麼想，那就糟了！沙丘之謀，丞相也是參與者。現在，陛下做了皇帝，他卻沒撈到多少好處，必定懷恨在心。大概他是想讓陛下實行分封，立他為王吧！”趙高見胡亥的臉色越來越青，壓低了嗓門，輕輕歎道：“另外，還有一事，陛下不問，臣還不敢直言相告。”胡亥見他欲言又止，立時引起警惕，厲聲問：“莫非又與李斯有關？”趙高拜了兩拜，接著說：“丞相的長子李由現任三川郡守，造反鬧事的賊子陳勝等人與丞相本是同鄉。正是因為這層關係，所以盜賊們經過三川的時候，李由不組織攻擊，致使盜賊猖獗。臣還聽說李由與陳賊有過書信往來，由於還沒有得到真憑實據，才不敢貿然奏知聖上。”胡亥正在氣頭上，聞之雷霆大發，立刻就要審辦李斯，並當即派人去調查李由通盜一事。李斯知道後，才恍悟自己中了趙高的圈套。他上書給二世，一麵申訴自己的冤屈，一麵指出趙高“心術不正，圖謀不軌”，提醒二世當心。
此時的胡亥，早被趙高灌足了迷魂湯，視其為股肱心腹，盡忠賢臣。他將李斯的申訴書交給趙高過目，囑其小心。趙高佯作悲傷，淒淒慘慘地說：“丞相父子謀逆之心已久，所擔心的就臣一人。臣死不足惜，隻是擔心陛下的安危。”這幾句赤膽忠心之言，使胡亥大為感動。他安慰趙高道：“愛卿不必掛心，有朕在，誰也動不了你！”
過了幾日，李斯邀同將軍馮劫和右丞相馮去疾聯名上奏二世，建議暫停阿房宮的工程，減少邊區戍守和轉輸，以緩解民憤。二世對李斯本來就有怒氣，這下一觸即發，咆哮道：“這些都是先帝開創的基業，必須繼續幹下去！如今我才即位兩年，就蜂盜並起，完全是因為你們鎮壓不力所致，卻想罷先帝之所為。你們身為兩朝重臣，上無以報先帝，次不為朕盡忠，還有何資格占著丞相、將軍的位子！”說罷，下令將他們交付司法官審辦。
馮去疾、馮劫非常痛心，為了不受羞辱，不久便在獄中含恨自殺。胡亥派趙高審訊李斯父子謀反的案件，包藏禍心的趙高馬上露出魔王般的本性。他天天嚴刑逼供，直打得李斯皮開肉綻，體無完膚。李斯實在受不住，隻得招了假供。他之所以不自殺，是因為自思有雄辯之才，又是秦王朝的有功之臣；而且，自己也的確沒有謀反，說不定通過上書，二世就會赦免他。可是天真的李斯哪裏知道，進諫之路已完全為趙高一黨把持，申訴書全落入趙高手中。趙高倨傲地來到李斯麵前，輕蔑地將書撕個粉碎：“囚犯還有資格上書！”為了堵住李斯的嘴，他派自己的親信扮成禦史、謁者、侍中輪番提審。若李斯以實情相對，則施行拷打，直到李斯堅持假供不再改口為止。後來二世真的派人來審訊他，李斯以為還是和以前一樣，就仍以假口供對之。胡亥看到口供後，以為李斯真想謀反，對趙高感恩戴德：“如果不是愛卿，朕幾乎被丞相出賣了！”等到調查“李由通盜”的使者到達三川時，李由已為項梁帶領的起義軍所殺。趙高見死無對證，便又欺騙二世說已將其就地正法。
經過一係列精心策劃，李斯的罪名終於被趙高羅織而成，再也無法改變了。這個為秦王朝的建立立下不世之功的千古一相，一生追逐名利，並為此做下一些讓後人費解的事，在奔赴腰斬刑場的那一刻，還對自己的另一個兒子說：“我想和你一起牽著黃狗，到蔡東門那兒去打野兔子，可惜永遠也做不到了啊。”蔡東門是他的老家。
李斯死後，趙高名正言順地當上了丞相，朝中大小事，都由他決斷，一時感覺十分稱心。但偏偏章邯不給他架勢，巨鹿一戰，秦兵慘敗，損失了幾十萬人。這個情況不知怎麼被皇上知道了，他過去聽到的可一直都是好消息，突然聽到還有反麵的東西，如何能接受，馬上派人到前線問責。下級官員最怕高層變臉，章邯害怕朝廷追究他的責任，他也知道現在朝廷裏是趙高當家，於是派司馬欣趕快到趙高那裏疏通關節。