次日，杨贞吉率审讯组长严森等人搜查了李蓼源在梁园春饭店的住所，详细翻查了李蓼源的日记，寻找李蓼源是“伪装分子”的蛛丝马迹。
然后，杨贞吉带着人马赶到中涧河村，借农民张儒的宅院为审讯之地，动用种种酷刑，坐老虎凳，上电刑，压杠子，七天七夜不停。开始几天李蓼源还因为年轻体壮，咬牙扛了过来，最后一天，上了杠子，他终于昏死过去。
特务警察们还准备给李蓼源上竹签，钉手指。
这院的房东老太太在窗户上看了看李蓼源，跟他们说：“那个人已经死了。”
昏昏沉沉中，李蓼源只听见窗户底下“哗啦”一声响，那是竹签撂地的声音。
七天七夜过去，他们没得到一句想要的口供——那时候的李蓼源的的确确与共产党没有任何组织上的关系。
当时，阎锡山被蒋介石电召去重庆开会，李蓼源的事就暂缓下来，开始了秘密监禁生涯。
1946年初李蓼源被转到亲贤村原日本窒素厂（2），1947年又转移到五福庵囚禁，现在这个地方还在。
这期间社会上传说很多，一说李蓼源泄露了上党战役军事机密，造成阎军大败；一说李蓼源是共产党的潜伏人员。还有一些牺盟会的朋友，打听不到李蓼源的下落，以为李蓼源已经被处死了，还写了祭诗：沿山遍寻李君墓，风雪蔓草无处觅。
1948年，李蓼源的事慢慢传开了，人们知道李蓼源还活着，地下党开始积极营救，各界人士多方奔走保李蓼源。一些将领去找阎锡山，被拒绝：这是政治上的事，你们带兵的不懂。后来他们找到阎锡山的五堂妹阎慧卿（世人口中的五妹子），五妹子说情才将李蓼源保释出来。
李蓼源出狱时，已任山西省政府代主席的梁化之又一次看中了他的才能，提出“让李蓼源去我那里如何？”
李蓼源托词“要去山西大学钻书本”，谢绝了。
1948年夏，地下党、李蓼源的好友赵宗复（赵戴文之子）两次去看李蓼源，督促李蓼源尽早离开山西。其实当时他的处境比李蓼源更危险，他给李蓼源写了介绍信。10月，李蓼源和山西大学撤离太原的学生一起，搭上了最后一班飞机飞往北平。
最让李蓼源意外的是，省政府警务处一课长突然到机场为他送行，把他拉到僻静处说：“你要去那边（意指解放区），我有朋友可以帮你。”
飞机已经发动，李蓼源解释“我只是去北平读书”后，就匆匆登梯进机舱，心里惊疑不定（3）。
文史学者张全盛在《我所认识的李蓼源》一文中，披露了一个鲜为人知的秘密。
或许读者已从上世纪80年代后期李廖源先生所写《阎幕琐记》一文得知以上情节，但却不知先生这篇文章却隐去了一个至关重要的情节。先生在《阎幕琐记》中说：“阎寿日过后，有人向阎密报。”但谁向阎锡山密报，文中未说，戛然止笔，话锋转向。其实，这段情节，我在文史馆通过阅读大量未发表的“三亲”史料已有所了解，情况大致如下：李蓼源下文字狱时年仅20余岁，但因他坦诚谦谨的品行和出众的才华，早为阎锡山左右的军政要员所赏识。李被抓捕后，消息很快传出，阎锡山的许多高级幕僚和将领纷纷给阎锡山写信要求保释，但终不得其果。其间，有人认为“解铃还须系铃人”，只有查清将李送进大牢的人，才有可能再将李保出。他们终于调查出向阎锡山密报李蓼源是“伪装分子”（阎锡山对中共地下党或党的同情者之称谓）的人是李蓼源的顶头上司，便一同找到此公为李蓼源求情。此公在众怨难堪的处境下，找到阎锡山的堂妹阎慧卿，由其向阎锡山转圜解说，终于保住了李蓼源的性命。
先生为什么要将此公隐去？要解开这个疑团，很有必要先将此公情况大略作点介绍。此公为阎锡山的内侄，侍从秘书室主任秘书。1948年夏，太原变成解放军包围的一座孤城，此公以“赴京探望妻病”为由，通过阎慧卿转说，向阎锡山请准了几日短假，遂从此背阎而去。北平和平解放后，此公曾遵中共地下党员杜任之之嘱，联络北平与阎锡山有戚谊关系的人向阎锡山联名致电，劝阎锡山悬崖勒马，效法北平方式走和平解放太原之路。1950年1月，此公回太原工作，为省文史研究馆撰写了不少“三亲”史料，1985年被聘为该馆馆员。1988年，先生任省政协副秘书长后，举荐此公为省政协文史资料研究委员会委员、省政协祖国统一联谊委员会特邀委员；并量其才，荐某高校任教，使其在文史授业和促进海峡两岸人士联谊交流方面多有贡献。
1995年此公去世后，我曾当面问及先生，当年密报之人是否真为此公。先生莞尔一笑：“多团结一个人，有利于党的统战工作和党的事业。当年他也是为洗清自己不得已而为之！在众人舆论下，他多年深有歉疚，并为党做了不少工作。”
好个蓼源老，豁达大度宽厚待人竟至如此！这也正是我未与先生相交而先产生敬重之情的原因。此公去世时，先生恰在北京开会。遗体告别那天，先生专程返回太原参加了告别仪式，并商有关托请照顾其亲人子女。由此可见先生待人至诚，确实令人起敬。
中华人民共和国成立后，李蓼源于1952年返回太原，开始了他的新生活。他历任太原进山中学教员、太原女子师范高师部史地教员、山西大学客座讲师、副教授，讲授《中国史学名著》。1954年后，又历任太原工学院《学报》《山西盟讯》《山西政协》主编。在太原工学院工作期间，他曾与长期从事白区工作的共产党员、工学院院长赵宗复同志以“弓冶文”为笔名共同撰文。他们根据毛泽东同志的教导和辩证唯物主义、历史唯物主义观点，写了大量杂文，曾经名噪一时，为山西广大读者欢迎。然而，正因为如此，“文革”中，他和赵宗复同志都未能幸免，被视为山西的“三家村”，他们所著，被当作山西的“燕山夜话”。赵宗复同志不甘受辱，坠楼而亡。李蓼源再入囹圄，一囚就是5年。他蹲于大牢而不知妻小如何挣扎。岳母承受不住惊恐而亡。
李蓼源在接受记者采访时说：“其实我入狱的真正原因，是因为我和杜任之为王世英翻案。王世英早年曾在上海做地下工作，抗战时期任八路军驻第二战区办事处处长，“文革”以前任中共山西省委副书记、山西省省长。当年毛主席要与江青结婚时，王世英因为知道江青在上海时的历史，曾给党中央写信表示反对。江青知道后对王世英恨之入骨，一直想找机会报复。“文革”开始以后，江青首先迫害王世英，致使王世英含冤而死。我也因和杜任之一起，整理王世英是党的好同志的材料，被江青以莫须有的罪名投入监狱。有人说，我住过国民党的监狱，也住过共产党的监狱。我说，我住过国民党的监狱不假，但没有住过共产党的监狱，我住的是‘四人帮’的监狱！”
近年来，他亲自撰写和主编的《阎幕琐记》《漫忆阎锡山日记》《阎锡山与西安事变》《中外记者西北访问团晋西采访记》《阎锡山离晋去台始末》《华北最后一战》《拔剑长歌一世雄》《阎锡山特务组织内幕》，以及他回忆邓初民、赵宗复等史料，因其内容之翔实，文字之流畅，史料之宝贵，而受到史学界的好评。
晚年李蓼源曾以一首小诗，概括了自己波澜壮阔，充满传奇色彩的一生：
诗书门第官宦家，为赴国难走天涯；
两度入狱生死以，统一情怀照晚霞。
（1）摘引自李蓼源所撰《我所认识的阎锡山》，《档案春秋》2009年4期。
（2）笔者注：日军掠夺山西的石膏，制成化学原料后运往日本的工厂。
（3）笔者注：此小节参阅了李蓼源先生所撰《阎幕琐记》。