她的生命走向了盡頭，那是一條不歸路。
鐵桶般的白軍圍剿，圍住了留守的地方紅軍及赤衛隊。
1934年10月，紅軍主力長征。項英、陳毅等直接領導的中央機關和地方黨政機關，以及少數武裝，堅持游擊戰爭。
李美群因患肺病，沒有參加長征。她與江西省委代理書記曾山、省蘇維埃主席劉啟耀、江西軍區司令員李賜凡等，隨紅軍游擊隊，輾轉於寧都縣以北的崇山密林，與白軍展開游擊戰。
局勢越來越危急，10月7日石城失守，10月10日古龍崗失守，10月14日興國失守，10月28日寧都失守，11月1日長汀失守，11月10日瑞金失守，11月17日於都失守。中央蘇區主要地域均被敵佔領。省委決定，主要領導幹部分散到各營團去。
李美群領導近百人的游擊隊，在寧都北部山區被國民黨第94師圍困達兩個多月，敵人到處築堡，布設明崗暗哨，縱火燒山，日夜搜剿。
形勢日益艱險，李美群沉著鎮定，召開黨團員、幹部會議，鼓勵大家保持革命者、共產黨員的氣節，戰鬥到底，寧死不屈。
大雪紛飛，天寒地凍，群眾送糧、菜上山日漸困難。戰友們在李美群的帶領下，忍受著氣候寒冷，缺醫少葯，糧菜斷絕，疾病蔓延的困難，堅守在崇山峻岭之中。1935年1月，白軍以數十倍的兵力，猛攻游擊隊營地。經激烈拼搏，游擊隊終因彈盡糧絕，孤立無援而失敗。
艱苦的環境中，李美群的肺病加重，日夜煎熬著她的身體，已經無力搏敵。
面對包抄上來的白軍，她被捕的前幾分鐘，還向戰友們喊話，鼓勵大家英勇戰鬥。
被捕後，她被押至江西省第一監獄。在長期的審訊、羈押期間，李美群機智勇敢地開展獄中鬥爭。她有膽有識，能力超群，使敵人不得不嘆服。
1935年3月22日，《江西民國日報》在「三女匪俘」一文中披露道：
「……李美群則為較有地位之女子，年不過20。聞李本不識字，但辦事能力甚強，自經共匪訓練後，已能寫若干普通信矣。」李美群被捕後，叛徒供出了其真實身份，被敵人作為重要政治犯，戴上手銬腳鐐，解送到南昌江西省第一監獄。睡的是潮濕的光地板。
一天，李美群被看守員傳去過堂，敵法官先問了她的機關、姓名、年齡之後，接著厲聲喝問：「你在共產黨內擔任什麼工作？」「推翻欺壓工農的反動政府，打倒吸窮人血汗的官僚地主。」既然暴露了身份，李美群索性硬碰硬回答，像一把利劍，鋒芒畢露，毫不留情。
法官勃然大怒，站起來，拍著桌子，氣勢洶洶道：「老實點，誰要你說這些！」李無所畏懼，毫不示弱，大聲回答說：「我一向很老實，做了什麼就講什麼，我乾的工作就是這些。」「我問你，共產黨留下了多少人？有哪些領導人？現在什麼地方？」「一個人，在你面前，就是我，我就是領導。」李美群回答得十分乾脆。
「放肆！」法官雙手撐在桌面上，大聲吼叫起來，「不怕死嗎，你知道這是什麼地方！」李美群冷笑一聲說：「若是怕死，就不革命。你問我這是什麼地方，我知道，這是地獄。」敵人原來以為，李美群是個年輕軟弱女子，用不著花多少功夫，一切都會招供。其實不然，她卻剛強無比、視死如歸，弄得法官十分狼狽。
法官被她的美貌吸引，還不甘心，一時人面，一時鬼相，竟對她說：「李美群，你的名字很好聽，你是一個年輕有為、美貌超群的女子，千萬不要浪費了自己的美貌。如果能說出真實情況來，美好的前途不可估量，不要自作聰明。刑法無情，皮肉有痛，到時後悔就晚了。」李美群嘲諷地回答道：「我有我的打算，用不著你擔心。」第一次審問算是過去了。這次沒有用刑，後來，敵人每審訊一次，就從肉體上折磨一次。毒打、灌辣椒水、踩杠子、手指刺針，但她總是咬緊牙關，從不求饒，表現出一個共產黨員的浩然正氣與錚錚鐵骨。
當時，監獄犯人成份複雜，思想也複雜。除了彼此熟悉了解的同志，說話都十分謹慎。李美群經常支撐著遍體鱗傷的身子，利用一切機會鼓勵難友們：要相信蘇維埃會回來，相信共產黨，堅持到底。遇到不三不四的犯人，她就一語雙關，或嚴厲斥責，或含蓄地表白著號子里暗無天日，總有一天我們會見到太陽。
當時，李美群身患肺結核，經常咳血，說話都很吃力。但每次和敵人及叛徒辯駁時，卻大義凜然，眼睛裡飄閃著仇恨的火焰，話語鏗鏘，擲地有聲。
據同監獄的難友萬香（解放後曾任興國縣委副書記）回憶說：方誌敏的愛人繆敏關押在李美群對面，她很悲傷，美群經常安慰她，鼓勵她化悲痛為力量。
有一次，繆敏拿著方誌敏罹難時的照片哭泣，大家都很難過。這時，兇惡的女看守，拿著木棒，氣勢洶洶地要打繆敏，並且大罵「土匪婆，要造反了？」難友們都用憤怒的目光刺向女看守。
強忍著病痛的折磨，李美群吃力地站了起來，怒目而視，氣憤地反駁：「我們的親人被殺害了，難道連哭都不允許嗎？」女看守十分尷尬，無言可答，只好走開了。
在獄中，美群常主動關心、照顧難友，耐心開導想不開的難友，為受刑難友梳頭、擦身。
有一次，她在7號女牢門口，看見一塊「萬根秀寄押」的牌子。趁人不注意時，美群關切地對興國老鄉萬根秀說：「根秀，你不要怕這些狗東西，要放大膽子同他們斗。這塊牌子說明：現在，敵人還沒有掌握你的情況，你應該先發制人，主動向敵人的軍法處申訴。問他們，為什麼不判刑又不釋放，使你坐了兩個月的瞎眼班房。」她還幫萬根秀代寫了起訴書，要求軍法處「有罪就判，無罪就放」。果然，不出幾天，兩個法警把萬押送九江「感化院」，到1937年初，國共合作抗日，萬被釋放回興國。
不服硬，也不服軟。敵人拿李美群沒有辦法，最後，判了她12年徒刑。
頻繁地咳血，使她的身體越來越虛弱。肺結核，當時是不治之症。李美群冷靜地面對死亡，她不怕死，唯一放心不下的，是她的親生骨肉中全列。
1936年春，由於肺結核與艱苦生活的雙重摺磨，李美群骨瘦如柴，黑牢終於吞噬了她年輕的生命。是年，她才25歲。
玉隕香消。獄警把她的屍體扔在高高的獄牆外，屍骨無存。