可见胡惟庸气量狭窄、心计毒辣，对于胡惟庸的所作所为，圣上也略有察觉，对他的擅权更是感到不满。
洪武十二年九月，又有阻隔占城贡使一事发生，胡惟庸等人未及时引见占城贡使，又与礼部互相推卸责任，圣上一怒之下，将他们尽行囚禁，不难看出，此时胡惟庸已经受到圣上的严重猜忌。
就在这年十二月，又查出汪广洋被赐死时，有个从死的妾陈氏，竟是获罪后妻女并皆入官的陈知县的女儿。
圣上得知后，更为震怒，说道：“没官妇女只给功臣家，文臣何以得给?”
敕令法司要彻底追查此事，因此从胡惟庸以至六部堂属各官都难辞其咎、负有罪责，此时胡惟庸的地位已岌岌可危了。
在胡惟庸已明显失宠的情况下，大概是揣度到圣上的心理，洪武十三年正月，御史中丞涂节首先告胡惟庸谋反。
与此同时，被谪为中书省属吏的御史中丞商暠，也揭发了胡惟庸的许多隐私，尤其是常年往丞相府进献玉雕的事情。
圣上接到告变后，立即命廷臣进行审讯，随即就把胡惟庸处死了，告变人涂节，也因朝臣参劾说他本来准备参加谋反，因事不成才告变，连同胡惟庸和另一主犯，曾与汪广洋一同参劾李善长的御史大夫陈宁，同时被杀。
洪武十三年，胡惟庸被处死后，胡惟庸案远没有结束，对于胡惟庸的罪状一直都在搜集查证。
洪武十八年，有人告发李存义和他的儿子李佑，不仅是胡惟庸的至亲，还曾经伙同胡惟庸谋逆，胡惟庸虽已被诛，李存义也必须连坐，这可是祸从天降，并且为祸不轻，李家揣揣不安。
但是圣上对此事并未严惩，还特别下诏，李存义与李佑都免于死罪，只是被贬到崇明岛闲住，可能是因为李善长为功臣元老，圣上念及旧情，因而特地从轻发落。