1967年6月22日，一群造反派按原计划继续对李立三进行审讯，同时通知他参加下午还将举行的批斗会。李立三用近乎哀求的语气说，他身体不好，上午需要休息，下午的批斗会实在也不能参加。造反派做了让步，允许他上午休息，但下午的批斗会必须参加！
当天下午3点，批斗会现场早已挤满了人，但就是不见主要批斗对象李立三的身影。最后，主持人宣布批斗会因故改期。
而与此同时，造反组织的“常委”们正处于焦头烂额之中，他们来往于华北局机关、二机部宿舍和北京医院之间，红色保密电话正与周恩来办公室、谢富治办公室和公安部门频频联系……直至7月4日下午，造反派不得不在华北局机关全体干部大会上宣布：李立三畏罪服毒自杀，自绝于党！同时留下遗书一封。
遗书上云：
最最敬爱的毛主席：
我现在走上了自杀叛党的道路，没有任何办法来辩护自己的罪行。只有一点，就是我和我的全家绝没有做过任何里通外国的罪行。只有这一点请求中央切实调查和审查，并做出实事求是的结论。
我还有写给你的信，放在家里床单下。没有写完的，请要（派）人找出送你审阅。
致文化大革命的敬礼
李立三
李立三死后，造反组织的权威人士放出风来说：6月21日李立三与李莎在汽车上分手时，他的“特务上级”李莎向李立三发出要他自杀的指令，意图灭口。安眠药是李莎交给李立三的。
华北局机关干部对李立三之死，议论纷纷，纷纷要求查清其真正的死因。然而，种种解释都让人疑窦丛生。其中最关键的疑点，就是李立三服毒自杀的“毒品”，也就是大剂量的安眠药，究竟从何而来？
由于真正的知情人为数极其有限，所以始终没有得出合情合理的结论。而那“权威人士”的说法，显然是毫无根据的。因为：
其一，据1967年6月22日下午，华北局某造反组织向中央写的“关于李立三突然死亡情况报告”中称：“6月21日下午，××总部即召开斗争会，把李（立三）和李的老婆一起斗了三个小时。斗完后，将李和其老婆交给我联络站，我们将李夫妇同车送回住处，李在车上向其老婆要求给他捎几副药品（硫磺蛋白、降压灵、索密痛）和烟嘴，两人并作了如下对话……”
而据6月21日当时押解李立三夫妇的常某（批斗李立三联络站的北京地质学院学生）6月22日的交代称：
昨天李（立三）与李莎在车上对话：
莎：你什么时间来的？
李（立三）：十点来的。
莎：（在）哪里吃饭？
李：在机关吃的。
莎：走了。
李：再见。
这是押解人常某写的李立三夫妇在车上的谈话内容。根本没有向李莎要“几副药品”的内容，更没有要安眠药的内容。
其二、6月21日下午常某押送李立三夫妇上了同一辆汽车，原以为是送他们回家。谁知车行到文津街人民医院附属医院附近突然停下，常某命令李莎下车转到另一辆汽车去时，李莎当时根本不可能有要把他们分开的思想准备。也就是说，她怎么有机会在这时向李立三下达“让其自杀的指令”呢？在这种情况下，李莎怎么会有可能当着常某的面把安眠药交给李立三呢？
其三、据说，1970年华北局机关干部在追查李立三的死因时（这时，作为秘书的我已去甘肃省农村落户，没有机会参加这次追查活动），原造反组织的“权威人士”又说，“李立三自杀时服的安眠药是他自己早有思想准备，早就带在自己身上的。”这种说法同样毫无根据。
李立三服用安眠药有几十年的历史，这点我们当秘书的最了解。晚上没有安眠药，他不能入睡。华北局机关“文化大革命”运动开始后，斗争的矛头首先是对着李立三的。李立三一直处于激烈的思想斗争之中。当时，出于安全考虑，为防不测，我曾经给李立三的服务员胡玉珍明确提出要求：必须加强对安眠药的保管，每晚只给李立三两粒（这是李立三习惯服用量），不能多给。我说，出了问题，你要负责（李立三服用的药品包括安眠药，都是由服务员从北京医院取回，由服务员保管配发给他）。胡玉珍说，她是严格按照我的要求办的。后来，在李立三思想斗争最剧烈的时候，服二粒安眠药不能入睡，就找服务员胡玉珍要安眠药。胡玉珍对他说，李秘书早有交代每天只给两粒，坚持多要不给。第二天，李立三把我叫去，对着我大发脾气，追问我为什么不给他安眠药。我笑着回答说：“立三同志，我这是好意。”李立三更不冷静，向我吼着，“这简直是笑话，几十年风风火火我都过来了，难道还经不起这次考验？你不就怕我自杀吗？自杀是叛党行为，这点我明白，难道我能走上叛党的道路吗？简直是笑话。”表现得很激动。但无论李立三怎么发火，我始终是笑着向他说：“立三同志，请您原谅，这是我的职责，完全是好意，为了您好。”谈话只得不欢而散，他对我没有办法。事后我对胡玉珍更加明确地要求：把安眠药保管好，控制好。这说明，服务员每天给他送两粒安眠药，他每天必须吃掉，不可能不吃或少吃积攒起来。也就是说李立三根本没有自带大量安眠药在身上的可能。
