李斯早有此心，所以趙高此言一出，他便上了鉤，答應勸諫皇帝。趙高見李斯著了道兒，就專門在秦二世玩得正高興的時候，派人告訴李斯來奏事。李斯來到宮門求見二世，二世當然不高興，一連幾次之後，二世就非常生氣，責備李斯說：“你難道是想讓我住旅店一樣的房子，吃看門人吃的食物，幹奴隸幹的活計嗎？”秦二世不但這樣斥責李斯，而且把自己的牢騷說給趙高聽。趙高一聽，時機到了，於是就對二世說：“李斯自恃擁立皇帝有功，對沒有得到更多的封賞不滿，大概是隻有割地封王才能讓他滿意吧！丞相的兒子李由擔任著三川郡的郡守，可因為楚地的強盜陳勝是丞相家鄉的人，所以李由隻是守城而不肯出擊，任由強盜橫行於天下。據傳李由和強盜還有書信往來，不過，我沒有查清楚，所以不敢向您彙報。而且，丞相在外，權力比陛下您還要大得多呢！”
秦二世聽趙高如此說，大為震驚，一麵接連派出使者前往三川之地調查落實，一麵責備李斯身居三公之位，為什麼讓盜賊猖狂到這種地步。李斯見秦二世如此斥責自己，心裏十分害怕。為了保住高爵厚祿，他改變策略，千方百計地惴摸秦二世的心意，以求自保。為了達到取悅二世，保住自己高官厚祿的目的，李斯上書秦二世，建議采用督責之術。李斯說：英明的君主既要能夠全麵掌握為君之道，又要對下行使督責的統治術。對下嚴加督責，那麼臣子們就不敢不竭盡全力為君主效命。如果不行督責之術，那麼，即便是堯、禹這樣的君主，其身勞於天下之民，徒務苦形勞神，以身徇百姓，天下就成了君主的鐐銬，這樣的君主，實在是沒什麼樂趣。
那麼，君主應該如何做呢？李斯教給秦二世的辦法是，嚴刑酷法加上君主的獨斷專行。他說，君主要嚴厲地督責輕罪。輕罪尚且嚴厲督責，何況犯有重罪呢？所以百姓才不敢犯法。此外，君主還要大權獨攬，要駕馭群臣，而不能被臣下所影響，因此要專斷。君主集權專製，權力才不會落入臣下手中，然後才能斬斷仁義之路，堵住遊說之口，困厄烈士的死節行為，閉目塞聽，任憑自己獨斷專行，這樣就不致被仁義節烈之士的行為所動搖，也不會被勸諫爭論所迷惑。如此一來，臣下才能沒有離異之心，天下才能安定，天下安定才能有君主的尊嚴，君主有了尊嚴才能使督責嚴格執行，督責嚴格執行後君主的欲望才能得到滿足，滿足之後國家才能富強，國家富強了君主才能享受得更多。所以督責之術一確立，君主的任何欲望就都能滿足了。群臣百姓想補救自己的過失都來不及，哪裏還敢圖謀造反？
李斯的這一套“督責之術”，當然為秦二世所歡迎。於是，秦二世對臣下和民眾“行督責益嚴”，那些殘酷壓榨人民的虎狼之官被稱為“明吏”，殺人不眨眼的劊子手被視為“忠臣”，而秦王朝治下的社會“刑者相半於道，而死人日積於市”，整個社會成了一座大監獄、大刑場，人人自危，苦不堪言。
但是，李斯的“督責之術”並沒有緩解他和趙高的矛盾。李斯發覺趙高仍然不肯放過他，於是就給秦二世上書，指責趙高專擅賞罰之權，有傾危社稷之嫌。他列舉春秋時司城子罕主政宋國，劫持君主；齊國田常富可敵國，收買人心，竊取齊國國君權力，弑齊簡公於朝堂等例子，說趙高就是子罕和田常一類別有用心的人。李斯還告誡秦二世防患於未然，及早去掉趙高，以免大禍降臨。可是，李斯萬萬沒有想到，秦二世早就被趙高洗了腦，不僅認為李斯這是在誹謗趙高，而且還擔心李斯謀害趙高，就暗中把李斯的話告訴了趙高。趙高聽了，自然是惡向膽邊生，恨不得將李斯生吞活剝。趙高反咬一口說：“丞相現在憂慮的是我，等我死後，丞相就要幹田常所幹的事了。”二世聽了勃然大怒，就將李斯交給趙高來審理。
秦二世送羊入虎口，我們可以想象得出，趙高是如何對待李斯的。據《史記·李斯列傳》記載，李斯被捕入獄後，在獄中大發感慨，認為自己為二世這個昏君謀劃國事真是一大悲哀，他自比關龍逢、比幹、伍子胥，說自己忠非其人。接著又指出秦的暴政與自己無關，都是秦二世搞出來的，秦二世前有殺兄奪位之舉，現有戮忠臣用小人之行，不是自己不盡忠進諫，而是秦二世根本就聽不進去逆耳的忠言。除了大發感慨，李斯還多次上書給秦二世為自己翻供，拚死掙紮。但是，他的上書都讓趙高給扣了下來。趙高指誣李斯和其子李由謀反，把李斯一族和他的門客都逮捕關押起來，對李斯嚴刑拷打，最後，李斯痛不欲生，屈打成招。