王小波、李順起義在堅持了一年多時間後，被殘酷鎮壓，三萬多名起義軍戰士英勇戰死，八名首領被俘遇害。惟獨李順的下落不明，其結局到底如何?究竟死於何時，這一問題自成都被官軍佔領時起就不得而知，此後歧義叢生，一直沒有弄清楚。
四川農民起義的消息很快傳到了宋廷，淳化五年(994)正月，宋太宗任命親信宦官王繼恩爲西川招安使，率軍入川，鎮壓起義。二月初，起義軍攻佔成都建立政權的消息再次傳到京城，朝廷爲之震動，太宗又命諸路軍馬受王繼恩節制，浩浩蕩蕩開進四川。由於起義軍在戰略調整上出現錯誤，使宋軍入川后進軍順利，且一路上屠殺起義軍與民衆。起義軍在川北的州縣不斷丟失而全線撤退，宋軍尾追至成都。
當時成都駐有起義軍十幾萬人，在李順的指揮下奮起抵抗，戰鬥異常激烈。但起義軍畢竟缺乏大規模作戰的訓練和經驗，五月七日，宋軍突破坍塌的城牆，衝進城內。起義軍經過街市內的浴血奮戰，終不敵官兵，殉難者有二三萬多人，重要領導者八人被捕，後被宋軍解往開封途中殺害。惟獨李順的下落，各種傳說撲朔迷離。
首先，官軍向朝廷報告“斬獲賊首李順首級”。據《宋會要輯稿·兵》載，淳化五年四月，王繼恩派使者奏報：亂賊已平息，斬獲李順首級，並俘獲其他首領。《宋朝事實》卷一七載，淳化五年五月，宋軍破賊兵十餘萬，斬首三萬級，俘獲李順及僞官甚衆。《宋史·太宗紀》也說宋軍在成都鎮壓起義後，俘獲李順，後殺李順黨八人於鳳翔市。時人對其不驗明正身，也不押送京都就處死的做法就已產生疑惑。王明清《揮塵後錄》載，李順之亂平定後，有軍官張舜卿密奏說：“臣聞李順已逃走，諸將所俘獲的不是李順。”太宗說：“討平亂賊才幾天，你怎麼知道的?是妒忌衆將之功，而想害他們嗎?”太宗怒叱之，甚至想殺了他，最後免其官職。說明統治者不願正視李順逃脫的事實，宋太宗確認李順已被捕殺，並定下調子，不允許有其他說法。但也正反映了當時的確可能存在這一事實：李順並沒有被官軍俘獲和被殺。所以如《東都事略》的記載就已比較模糊，其卷三雲：淳化五年五月，“破賊十萬，遂克成都，李順之黨並伏誅”。
其次，說李順在成都陷落時，被亂兵殺害的可能性較大。楊升庵《全蜀藝文志》卷四五，有淳化五年時任西川隨軍轉運使的工部郎中劉錫的一篇歌頌太宗的文字《至道聖德頌》，其中在述及宋軍攻陷成都及李順的最後下落時說：“李順力屈勢窮，藏於羣寇，亂兵所害，橫屍莫知，既免載於檻車，亦幸逃於嫋首。”劉錫是親身參加了這場鎮壓起義軍活動的官員，深悉內幕情況，所以他說李順並沒有爲官軍所俘獲，應是有確鑿根據的;然而說李順在戰亂中被殺，由於沒有找到屍體和首級，也只能是一種猜測。
再有，說李順在破城之時，就已失蹤，後去向不明。陸游《老學庵筆記》卷九雲：在宋軍進攻成都，即將破城之際，李順忽然召來數千僧人，以菜飯招待，以唸經祈福。又招兒童數千，皆就府第削髮剃度，穿好僧衣。早晨天微亮之際，這些僧人分東西兩門出去，一直到走完，李順也不知去向，估計是剃度後混在僧人隊伍中逃遁了。第二天，宋軍入城，逮捕得一位有美髯之壯士，相貌頗似李順，遂殺之，其實不是李順。當時川人的確有傳言，說李順逃至荊渚一帶，入一僧寺。
那麼，李順逃脫後的結局如何呢?據《續資治通鑑長編》記載，天禧元年(1017)，判決廣州居民李延志黥面發配安州。鹹平年間，四川王均兵變，延志時居益州(今四川成都)，與王均裨將崔麻胡較熟，兵變平定後，延志回廣州，與當地懷勇許秀等飲酒，常談及王小波故事。許秀懷疑他就是李順，便到當地官府告發，又叫其他營卒來作證。官府把李延志逮捕並扭送到京都開封。御史審訊此案後認定，此李順是假的，所以判李延志發配，許秀等杖脊而遣回。開始，樞密院以爲俘獲真李順，而向朝廷稱賀。然而御中臺審問的結果卻不是，樞密院大臣還是趨向於以假當真，結案上報。知雜御史呂夷簡反詰道：“可以這樣欺騙朝廷嗎?”最後以事實上奏，而忤大臣之意。
上述故事在《宋史·呂夷簡傳》中也有相同記載，就是說元禧年官府所抓捕的李延志，御史臺審訊的結論是假李順，爲這事御史呂夷簡與樞密使王欽若之間還產生過爭執和矛盾。然而陸游《老學庵筆記》卻說：“及真廟天禧初，(李)順竟獲於嶺南，初欲誅之於市，且令百官賀。呂文靖爲知雜御史，以爲不可，但即獄中殺之。人始知舜卿所奏非妄也。”陸游的文中並沒有捕捉到的是“假李順”之含意，呂夷簡的“以爲不可”應是不可公開殺害之意，因爲早在淳化五年，朝廷就宣佈李順已處極刑，此時若再“誅之於市”，無疑是不妥的，，但可以祕密殺害，所以“即獄中殺之”。那麼，《長編》與陸游哪個正確呢?不過它至少證實了李順的確沒有在淳化五年成都攻破後被官軍俘殺。
沈括《夢溪筆談》卷二五說：仁宗景祐年間，有人報告李順尚在廣州，後被巡檢使臣陳文璉捕得，年已七十多歲，推驗正身，乃真李順。於是用囚車押送京城，複審此案，皆得實情。朝廷因平蜀將士功賞已行，李順也早已宣佈斬首，所以不欲再公佈此事，只在獄中暗中處死李順，賞陳文璉升官二級。還說：文璉是泉州人，與自己認識，文璉家有李順案卷，本末甚詳。李順雖失敗了，人們還頗懷念，所以李順得逃脫三十餘年。
沈括治學較爲嚴謹，有人還說他富有科學研究精神。他所處時代也較南宋諸書作者離李順生平爲近，且又稱認識逮捕李順的巡檢使臣，估計沈括還可能看見過文璉家的有關案卷，否則不會說得如此鑿鑿有據。20世紀30年代，張蔭麟先生就明白肯定沈括之說，指出：“蓋沈識案中主要人物，而陸游但憑二百餘年後父老之傳說耳。”因此近幾十年來，許多學者都傾向於沈括之說，就是主張李順死於北宋景祐年間(1034一1038)。
近年，也有學者認爲陸游的“天禧說”更可靠。一者，沈括說李順得逃脫三十餘年，而從景祐元年上溯到淳化五年，足有四十年。二者，二人所記都從廣州捕得嫌疑犯，押送京城後在獄中祕密處死，遠離四川數千裏外的廣州，是不會在二十年時間裏出現兩樁李順案的，估計是一件事記成兩個時間。此假設如能成立，那天禧說較爲可靠，當時呂夷簡任知雜御史，王欽若爲樞密使。如到景祐年間，呂夷簡已爲宰相，而王欽若早己作古。三者，《長編》所記是朝廷所玩弄的欺騙手段，意在以僞亂真，障蔽人們的眼睛，好把真相隱瞞過去。
真實的情況應該是：宋真宗採納了呂夷簡的建議，一面否認捕獲真李順，判此案不過爲誣告，故佈疑陣;一面陰險地將這位農民領袖祕密殺害，所以李順應死於天禧元年(1017)。
上述“天禧說”中，三十餘年與四十年之差，並不是什麼大疑問，關鍵是其一事二記之推測是否有理?爲什麼在二十年時間內，廣州就不能發生一真一假兩樁李順案呢?總之，天禧說抑或景祐說，哪個更可信?似乎仍然難以下結論。
