1941年7 月，日伪推行第二次“治安强化运动” 驻济南泰安一带的日伪军1 万余人“扫荡”泰肥山区，并在泰肥山区大量增设据点。泰肥山区抗日斗争进入最艰苦的岁月。根据上级指示精神，县区干部和抗日武装主力，大部转移黄河西休整，留少数精干人员坚持隐蔽斗争。李森堂以自己关系广等理由坚决要求留下来坚持斗争。
9 月，李森堂任抗日民主县政府民政科长，仍活动于五区一带。这时日伪的气焰非常嚣张，东尚里小学和李森堂的住宅均被他们占据，李森堂家只好躲到地堰洞中住。伪军头目王乐诲等还派出便衣特务，贴出布告悬赏缉拿李森堂。日伪军王XX 闯入李森堂的通讯员陈洪训家中，胁迫陈母说出李森堂的下落。陈母任凭敌人打骂，宁死不肯说出李森堂藏的地方李森堂听说后，不顾别人劝阻，在群众掩护下，提着匣枪突然出现在王XX 面前，厉声说：“你要抓我，有本事的就该去找我，怎么能丧这种良心，折腾个老娘们家！现在我自己找上门来了，要抓要杀你看着办吧I ”王xx 看着身正气的李森堂，又看看对着自己胸膛的黑洞洞的枪口，吓得扑通跪在地下，连说：“不敢，不敢，我也是让上边逼得没办法，才做这昧良心的事的，请李老师饶我这回吧”后来，县长李福民听说了这事，批评李森堂太冒险了李森堂说：“事后，我也觉得太冒失了可当时我听说人家为了我而受苦，就沉不住气了心想：咱打鬼子，打汉奸，不就是为了老百姓吗？要是为了我，让老百姓牺牲，那不就与我们的愿望背道而驰了吗？"
1942年9 月，李森堂任肥城县抗日民主政府县长，仍坚持战斗在肥城一带。
当时，环境仍十分险恶，日伪频繁“扫荡”，敌特横行乡里。一天夜间，李森堂与通讯员回家看望刚到家不久，玉皇阁据点的伪军即得到情报，把李森堂的家包围得水泄不通。幸亏李森堂早有准备，与通讯员从地道里逃出虎口。敌人没有抓到李林堂，就把他的独生子李玉吉抓到据点作人质（后经党营救逃出）。在一次敌人的“扫荡”中，李森堂与县大队在长清附近失掉联系。为了不落入敌手，40 多岁的李森堂气跑了40 余公里，来到孙庄亲家家中亲家见他两脚都是血泡，两腿肿得打不过弯来，劝他多休息些日子但他说：“我人虽在这里，但我的心刻也没离开县政府和县大队，越是斗争残酷，同志们越是需要我，我也越惦念同志们” 扫荡”刚刚过去，他便赶回大峰山区，想法设法与县大队取得了联系。
1943年9 月，李森堂离开肥城，先后任鲁西银行泰运分行和泰运商店经理为统解放区的货币，调节解放区的物资供应做了大量工作。
1944年11月15 日（农历九月三十日），在牛角店（今属东阿县）泰运商店，李森堂为扶起跌倒的儿童，不慎将手枪拐落在地引起枪走火，被击中动脉血管。听说李森堂受了伤，专署领导和当地群众都来看望并设法抢救，但终因失血过多，李森堂生命垂危。孩子的父母看看李森堂苍白的脸，泣不成声地哭喊着：“李掌柜，你这都是为了俺啊，都是这孩子不好，要不是他你怎能”李森堂睁开眼睛看了看孩子，用尽最后点气力，断断续续地说：“别吓着孩子，为了孩子，我乐意。。。。。
李森堂为了革命事业，为了人民，不惜肝脑涂地的革命精神，受到了泰西人民的好评。泰运地委、泰运专署（亦称十六专署）和当地群众为李森堂召开了隆重的追悼大会。并批准李森堂为革命烈士。为怀念肥城人民的优秀儿子，家乡人民把李森堂的遗体运回肥城让他安息在生他养他的土地上。（刘长水 高长进 孙勋业）
