因為裴炎涉嫌與叛軍勾結，再加上在此之前裴炎屢次得罪武則天，所以武則天下定決心要將裴炎處死。裴炎義薄雲天，很多人勸他跟武則天服軟，但是他不，他為了守住自己內心的道義，選擇慷慨赴死。
裴炎第壹件得罪武則天的事情便是在武則天提出為武氏立祖廟的時候，站出來極力反對。裴炎認為這天下是李唐的，而非武氏的，武則天只是李家的媳婦，另立宗廟不符合禮數。而且當初的呂後就是給自己的祖先立了宗廟，死後呂氏子孫遭到清算，而呂氏宗廟也成了壹場笑話，這麽做到頭來只會自取其辱。
裴炎都說的那麽嚴重了，武則天雖然不悅，但也只能將立祖廟的想法擱置了，最後在老家立了祠堂。不過裴炎如此頂撞她武則天，讓武則天感受到了威脅，以後武則天想要做什麽，肯定會因為裴炎而束手束腳，所以武則天在這裏是動了殺心的。
裴炎做的第二件得罪武則天的事就是力保李氏子孫，在武則天處死李賢之後，武則天還提議殺死韓王和魯王，讓武氏能夠更快地取代李唐。眾人畏懼武則天的權勢，都沒有提出壹句反對，但是裴炎覺得這麽做不對，便出言制止，武則天真的憋了壹肚子氣。裴炎對李唐太過忠誠，他認為食君之祿擔君之憂，他深受李唐的恩惠，此時正是李唐需要他的時候，他無法做到沈默。
後來徐茂公的後人造反，裴炎將原因歸結到了武則天身上，他認為武則天沒有將權力歸還給李家，才會導致叛亂的發生。武則天怒不可遏，有人早就看不慣裴炎了，便趁機進讒言稱裴炎與叛軍勾結，於是裴炎被下了大牢。朝中多人幫裴炎說情，但是武則天是鐵了心要除掉這絆腳石，不到十天的時候就將裴炎斬了。