金日焕牺牲了，李桂顺心中难过万分，她经常含泪回忆和丈夫一起走过的革命道路。生活上的不幸，精神上的痛苦，加上她怀孕不便的身子，使她身心受到极大的损伤。
1935年11月，李桂顺跟随人民革命军向安图县奶头山远征，转战长白山西南麓地区。1937年5月，李桂顺婚后怀孕，加之冻伤行军不便，她转移到长白县黑瞎子沟密营医院，照料伤员。她每天起早贪晚，为伤员们烧水做饭，洗衣换药，设法减轻他们的伤痛，使密营医院成为一个乐观团结的战斗集体。并在此待分娩和养伤。
1937年岁尾，大雪封山，断了吃粮，李桂顺趟着没膝深大雪，背着粮上山，被马金斗讨伐队搜山时发现了雪踪。因敌众我寡，只有李斗洙突围出去，李桂顺和伤员老崔头、司务长老王被捕，被押送到长白县监狱。
李桂顺被锢禁在长白警署看监狱，宪特们三日两头地提审她，捆在老虎凳上，灌辣椒面水、拷打、用通红炽热的烙铁烙，折磨得她遍体鳞伤，死去活来。一切毒刑对懦夫是会有效的，对真正的共产党员失灵了。
12月23日李桂顺在监狱分娩一个男孩，以10个金镏子和5百元伪币为身价，被看守所长孙运昌偷着送出监狱，转给范喜亭抚养。
敌人把砍下的四连老战士老崔头的头，扔李桂顺面前，李桂顺厉声痛斥敌人：“善恶到头终有报，我们一定要以血还血，以牙还牙！”最后，敌人企图加害她的孩子，由于监狱杂役白龙吉的疏通，孩子幸免于难。
1938年1月，在长白县梨树沟大湖，李桂顺被杀害。1972年5月1日，长白县人民政府，将其遗骨移葬并立墓碑。当年秘密送出监狱的婴儿，名叫南中日，曾任抚松县邮电局党委书记。