李斯将商鞅、韩非的君主专制理论推向极端，使百姓不敢反抗，统治者久处尊位。他的《行督责书》使民众时刻处于苛刑的恐怖之中，而他自己在具五刑过程中饱尝大枷、强索、笞杖、刀锥、斧钺、铁质、鬼头刀等各种刑具之苦，终致被夷三族，成为历史上受刑最酷烈，刑具加身最多之人。
李斯对秦二世重建阿房宫，大修驰道行径颇为不满。就此，专司捕盗的亭长和数十狱卒将李斯逮捕入狱，并用铁钳给李斯戴上。李斯身着赭色囚服，两腕被绳缚带至杖所。到杖所，将李斯缚定，一人持棍出，搁棍于李斯股上（这里说的棍相当于后世的杖），喝：“打”，则行杖；杖之三，则喝令“着实打”。五杖换一人，喝如前。每喝，环列者群和之，喊声动地。杖时，以布承李斯，四人抬着，杖毕，举布掷于地下。
公元前208年中历七月，秦二世下令将李斯处“具五刑”、“夷三族”。刑吏怕李斯在行刑时詈骂，先施“抽舌”刑，即先将其舌头割掉，使其言语不得；然后，刑吏数人用铜针、铁凿等，在李斯额头和两颊刻凿创口；再用墨涂在创口上搓进肉里永不褪色；又用泛着青光的刑刀将李斯的鼻子割掉，昔日名相风采荡然无存，已是面目全非，人鬼不分了。
刑吏将李斯缚住，用斧钺在膝盖骨下砍掉双腿；又用笞杖（即荆条）将李斯刑至昏死过去；用铁质腰斩——铁是铡刀，质为垫板；最后，刑吏们用鬼头砍刀将已气绝的李斯枭首，将头颅挂在城头高杆上示众。
据说李斯“身具白骨而四眼之具犹动，四肢分落而呻痛之声未息”。