同是在1900年，八国联军进攻大沽后，李秉衡一度与张之洞、刘坤一两总督倡议的东南互保，他随后力请招募兵员保卫皇城。此时，李秉衡的好友，湖北巡抚于荫霖上书朝廷，保荐李秉衡为主帅，保卫京师。慈禧太后召见李秉衡时，他慷慨陈词，极力主战；堂堂大清朝，难道要受辱于洋鬼子不成。接下来，李秉衡奉命领军出战，他亲眼目睹，数倍于洋人的清军面对入侵者，一触即溃，不战而败。据说李秉衡仅凑到了五百兵马，那些手握兵权的总兵们根本不听他的调遣，他与八国联军苦苦鏖战。在武清县，孤军奋战的李秉衡连吃败仗，兵败溃退。他率领残兵败将退至通州，想想自己发下的誓言，绝望至极，他要以身殉国，他叮嘱儿子李可享，你留下来为我收尸，且不可从殉。接下来，李大人吞金自尽。为他从殉的是编修王廷相父子，此人一向敬重李秉衡，李大人殉国后，王廷相与儿子投河自尽。另一位为李大人殉葬的人是叶钟琪，他帮助李可享将李秉衡的尸体支架河南安阳安葬后，上吊自尽为李大人殉葬。
