等到抗击诸路官军的部队都大败，杨应龙顿脚叹息说adquo我不用孙时泰的计策，今天死定了ardquo有的人说水西帮助叛贼，李化龙责问安疆臣，斩杀叛贼的使者，二个部落于是断绝往来。乌江兵败报告传来，逮捕童元镇，诸位将领更加奋勇。刘綎率先进入娄山关，直达海龙囤，陈璘、安疆臣部也到达了。叛贼见形势危急，上囤死守，派遣使者假装投降。李化龙令诸将杀死使者，烧掉来函。因为刘綎与杨应龙旧有交情，晓谕他不要与叛贼私通，刘綎将使者拘禁以表明自己的态度。八路部队都汇集囤下，修筑长围围困叛贼，轮番进攻。刘綎攻破土、月二城，杨应龙走投无路，与二妾自杀身亡。次日早晨，明军进入城内，杨应龙的七个儿子都被抓到。明神宗下诏将杨应龙的尸体和他儿子杨朝栋在市中肢解，从出兵到灭贼，共一百十四天。李化龙起初听到父亲死去的消息，准备赴丧但因军务需要，被起用，到这时乞求回家居丧。

起用为工部右侍郎，总理河道，与淮、扬巡抚李三才奏请开通淤塞的黄河，李化龙方才赴任，黄河便于单县苏家庄及曹县大决堤，横冲运道李化龙于是建议开泇河，以躲避黄河之猛，于是黄河由直河入泇口抵达夏镇二百六十里，避开黄河吕梁险峻地带。李化龙再次以父母去世为由离职，没有人代替他。朝廷品评他从前平定播州的功劳，晋升为兵部尚书，加少保官，庇荫一个儿子世袭锦衣指挥使之职。

李化龙被起用为戎政尚书，李化龙认为京营乃根本之所在，上奏陈述有十一滥、十二苦、十九件宜做之事，又奏上屯政十二事，都被朝廷置之不理。兵部从二十七年后，左、右侍郎都是虚设，没有多久，尚书萧大亨也退休了，由李化龙掌管部里之事。

京师讹传盗匪将到，老百姓争着逃避，边塞百姓逃入都城的也有数万人，九个城门全部关闭。辅臣说兵部尚书只有一个人，何以能应付突然的变化，明神宗也不声张。辽东战士二万都是老弱贫残之人，而税监高淮残暴，辽东人恨得咬牙切齿。李化龙请求停止收税课、增加兵士数万人，又呈上兵士粮食、和议、战斗之策，明神宗皆不批示下来，一品任期满后，加柱国、少傅兼太子太保，后死于任上，终年五十八岁，谥号襄毅，赠少师，加赠太师。,