她的生命走向了尽头，那是一条不归路。
铁桶般的白军围剿，围住了留守的地方红军及赤卫队。
1934年10月，红军主力长征。项英、陈毅等直接领导的中央机关和地方党政机关，以及少数武装，坚持游击战争。
李美群因患肺病，没有参加长征。她与江西省委代理书记曾山、省苏维埃主席刘启耀、江西军区司令员李赐凡等，随红军游击队，辗转于宁都县以北的崇山密林，与白军展开游击战。
局势越来越危急，10月7日石城失守，10月10日古龙岗失守，10月14日兴国失守，10月28日宁都失守，11月1日长汀失守，11月10日瑞金失守，11月17日于都失守。中央苏区主要地域均被敌占领。省委决定，主要领导干部分散到各营团去。
李美群领导近百人的游击队，在宁都北部山区被国民党第94师围困达两个多月，敌人到处筑堡，布设明岗暗哨，纵火烧山，日夜搜剿。
形势日益艰险，李美群沉着镇定，召开党团员、干部会议，鼓励大家保持革命者、共产党员的气节，战斗到底，宁死不屈。
大雪纷飞，天寒地冻，群众送粮、菜上山日渐困难。战友们在李美群的带领下，忍受着气候寒冷，缺医少药，粮菜断绝，疾病蔓延的困难，坚守在崇山峻岭之中。1935年1月，白军以数十倍的兵力，猛攻游击队营地。经激烈拼搏，游击队终因弹尽粮绝，孤立无援而失败。
艰苦的环境中，李美群的肺病加重，日夜煎熬着她的身体，已经无力搏敌。
面对包抄上来的白军，她被捕的前几分钟，还向战友们喊话，鼓励大家英勇战斗。
被捕后，她被押至江西省第一监狱。在长期的审讯、羁押期间，李美群机智勇敢地开展狱中斗争。她有胆有识，能力超群，使敌人不得不叹服。
1935年3月22日，《江西民国日报》在“三女匪俘”一文中披露道：
“……李美群则为较有地位之女子，年不过20。闻李本不识字，但办事能力甚强，自经共匪训练后，已能写若干普通信矣。”李美群被捕后，叛徒供出了其真实身份，被敌人作为重要政治犯，戴上手铐脚镣，解送到南昌江西省第一监狱。睡的是潮湿的光地板。
一天，李美群被看守员传去过堂，敌法官先问了她的机关、姓名、年龄之后，接着厉声喝问：“你在共产党内担任什么工作？”“推翻欺压工农的反动政府，打倒吸穷人血汗的官僚地主。”既然暴露了身份，李美群索性硬碰硬回答，像一把利剑，锋芒毕露，毫不留情。
法官勃然大怒，站起来，拍着桌子，气势汹汹道：“老实点，谁要你说这些！”李无所畏惧，毫不示弱，大声回答说：“我一向很老实，做了什么就讲什么，我干的工作就是这些。”“我问你，共产党留下了多少人？有哪些领导人？现在什么地方？”“一个人，在你面前，就是我，我就是领导。”李美群回答得十分干脆。
“放肆！”法官双手撑在桌面上，大声吼叫起来，“不怕死吗，你知道这是什么地方！”李美群冷笑一声说：“若是怕死，就不革命。你问我这是什么地方，我知道，这是地狱。”敌人原来以为，李美群是个年轻软弱女子，用不着花多少功夫，一切都会招供。其实不然，她却刚强无比、视死如归，弄得法官十分狼狈。
法官被她的美貌吸引，还不甘心，一时人面，一时鬼相，竟对她说：“李美群，你的名字很好听，你是一个年轻有为、美貌超群的女子，千万不要浪费了自己的美貌。如果能说出真实情况来，美好的前途不可估量，不要自作聪明。刑法无情，皮肉有痛，到时后悔就晚了。”李美群嘲讽地回答道：“我有我的打算，用不着你担心。”第一次审问算是过去了。这次没有用刑，后来，敌人每审讯一次，就从肉体上折磨一次。毒打、灌辣椒水、踩杠子、手指刺针，但她总是咬紧牙关，从不求饶，表现出一个共产党员的浩然正气与铮铮铁骨。
当时，监狱犯人成份复杂，思想也复杂。除了彼此熟悉了解的同志，说话都十分谨慎。李美群经常支撑着遍体鳞伤的身子，利用一切机会鼓励难友们：要相信苏维埃会回来，相信共产党，坚持到底。遇到不三不四的犯人，她就一语双关，或严厉斥责，或含蓄地表白着号子里暗无天日，总有一天我们会见到太阳。
当时，李美群身患肺结核，经常咳血，说话都很吃力。但每次和敌人及叛徒辩驳时，却大义凛然，眼睛里飘闪着仇恨的火焰，话语铿锵，掷地有声。
据同监狱的难友万香（解放后曾任兴国县委副书记）回忆说：方志敏的爱人缪敏关押在李美群对面，她很悲伤，美群经常安慰她，鼓励她化悲痛为力量。
有一次，缪敏拿着方志敏罹难时的照片哭泣，大家都很难过。这时，凶恶的女看守，拿着木棒，气势汹汹地要打缪敏，并且大骂“土匪婆，要造反了？”难友们都用愤怒的目光刺向女看守。
强忍着病痛的折磨，李美群吃力地站了起来，怒目而视，气愤地反驳：“我们的亲人被杀害了，难道连哭都不允许吗？”女看守十分尴尬，无言可答，只好走开了。
在狱中，美群常主动关心、照顾难友，耐心开导想不开的难友，为受刑难友梳头、擦身。
有一次，她在7号女牢门口，看见一块“万根秀寄押”的牌子。趁人不注意时，美群关切地对兴国老乡万根秀说：“根秀，你不要怕这些狗东西，要放大胆子同他们斗。这块牌子说明：现在，敌人还没有掌握你的情况，你应该先发制人，主动向敌人的军法处申诉。问他们，为什么不判刑又不释放，使你坐了两个月的瞎眼班房。”她还帮万根秀代写了起诉书，要求军法处“有罪就判，无罪就放”。果然，不出几天，两个法警把万押送九江“感化院”，到1937年初，国共合作抗日，万被释放回兴国。
不服硬，也不服软。敌人拿李美群没有办法，最后，判了她12年徒刑。
频繁地咳血，使她的身体越来越虚弱。肺结核，当时是不治之症。李美群冷静地面对死亡，她不怕死，唯一放心不下的，是她的亲生骨肉中全列。
1936年春，由于肺结核与艰苦生活的双重折磨，李美群骨瘦如柴，黑牢终于吞噬了她年轻的生命。是年，她才25岁。
玉陨香消。狱警把她的尸体扔在高高的狱墙外，尸骨无存。