专署机关，队伍庞大，人员不整，行动迟缓，被日伪军拦腰截断，情况十分危急。为了营救机关人员，李林率领骑兵经过反复冲杀，突破两重包围。这时，李林听到西边枪声紧密，担心机关大队突围受阻，又掉转马头，带领骑兵往西冲杀，向正集结准备西进的敌人开火，牵制敌人。直到西边枪声渐稀，才有拨马向东突进。这时，骑兵已所剩不多，李林命战士向北山分散突围，自己率领两名战士掩护她翻过山梁，直插郭家窑村。当她们转到村后的阴凉山时三人都失去战马，两位战友多处受伤，被包围在阴凉山的高峰上。
据重伤后脱险回来的战士讲，这时东方已经发白，只剩下李林一个人。她右腿中弹，胸部负伤，但仍然依托山上小庙的断壁残桓，双枪射击，阻击敌人。最后，李林驳壳枪的子弹打光了，小手枪里也只剩下一颗子弹。面对越来越近的敌人，她将最后一颗子弹射向了自己的头部。
年仅24岁的女英雄李林为国捐躯了，成千上万的群众赶来悼念她，当地老大娘和部队小战士都哭的死去活来。她的事迹传到延安，中共中央妇委号召全体妇女和全体战士向李林学习。延安的报刊也发表文章，沉痛悼念这位华侨女英雄。
现在，在山西朔州市鲁区烈士陵园内，矗立着一尊跃马提枪、飒爽英姿的塑像，她就是我们的女英雄-李林。