1937年8月13日，上海打響了淞滬會戰。9月，焦急害怕的李秀英隨兄先期回到南京。 11月13日，日軍占領了上海。緊接著，日軍分兵三路進攻南京。

1937年12月13日，南京淪陷，日軍對南京進行分區圍剿，開始了為期6周的南京大屠殺。當時德國人拉貝等國際友人在南京市中心設立了方圓3.86平方公里的國際安全區，庇護中國難民。李秀英的父親將女兒安置到自以為安全的五臺山小學的一個地下室里。

12月19號，一車日本兵開到了五臺山小學，他們下車后直奔李秀英她們藏身的地下室。他們沖進去就把婦女往外拖，陸李秀英雖然挺著大肚子，但因年輕，也沒逃過，被他們往車上拖。陸李秀英當時想，如果被他們糟蹋死，還不如自己先死了干脆，她連猶豫一下都沒有，就一頭撞到墻上。李秀英撞昏后，被周圍的難民救起，重新安置到地下室里。

晚上天快黑時，又有三個日本兵直沖到婦女的房間來。一個日本兵撲上來欲強暴陸李秀英，他身上的軍刀因為彎下腰而刀柄沖下，李秀英一把將刀把抓住。他和李秀英爭奪時就喊叫同伴，另兩個日本兵就拔出刺刀，一邊一個向李秀英沖來。李秀英死命抓住刀把，那個企圖強暴她的日本兵掙脫不開，一直擋在她的身前，她就用全力推搡他以抵擋刺過來的刀。在左右搖晃中，兇殘的日本兵戳到了陸李秀英的腿，李秀英人仍堅強地反抗著，沒有倒下。他們又戳她的臉，李秀英臉上的血嘩嘩地直淌下來……。

最后終因失血多，李秀英體力漸弱，被日本兵的刺刀刺中肚子，這是最深、最重的一刀，李秀英松開了手，倒在了血泊中……。日本兵以為她死了，這才揚長而去。

馬吉牧師在實地拍攝的《南京暴行紀實》影像中，有治療李秀英的畫面。

12月22日，拉貝在日記中這樣描述日本兵在南京國際安全區的這一暴行：“12月19日下午，一名日本士兵在美國學校（五臺山）試圖強奸一名懷有6個半月身孕的19歲的中國女子，當女子反抗時，日本士兵手執匕首或是刺刀向她襲擊。該女子胸部和臉部有10處刀傷，腿上也有數處刀傷，下身有一個很深的刀傷，胎兒的心跳已經聽不見。該女子目前被安置在大學醫院。”

1946年10月19日下午3時，平民陸李秀英也被國民政府國防部審判戰犯的軍事法庭傳訊入庭。在中國第二歷史檔案館館藏戰爭罪犯處理委員會檔案上是這樣記載的：

“中華民國三十五年度（1946年）偵字第號谷壽夫戰犯一案于三十五年十月十九日下午三時在本庭訊問，出席官佐如左：檢察官丁承綱，書記官丁象庵。檢察官命引陸李秀英入庭。

問：姓名、年（齡）、籍（貫）?

答：陸李秀英，二十八歲，南京人，住利濟巷松蔭里十六號。

問：你做什么事?

答：沒有做事。

問：日本人進南京城的時候，你知道么?

答：二十六年陽歷十二月十二、三日進城的。

問：當時是什么日本部隊，你知道么?

答：聽說是中島部隊。

問：你當時在什么地方?

答：在上海路美國小學校內避難。

問：你當時是被害的么?是什么時候?

答：我是被害的，是十二月十九日的早晨。

問：在什么地方?

答：就在學校內。

問：你怎樣被害的呢?

答：在這個學校避難的同時有六七個青年婦女，有四五個老頭子。十九日晨有三個日本兵入學校內，對青年婦女擬行強奸，我就竭力掙扎，被這三個日本兵用刺刀將臉、腿、腹各部一共戳了三十三刀。我當時懷孕六個月，血流滿地，昏厥不醒人事，日本人以為我死了，他們就走了。以后我父親將我送到鼓樓醫院，由威爾遜醫生醫治，住院四十余日，并由美國教會牧師麥克林攝有活動照片，這個照片現在送到國際法庭去了。我到現在每逢下雨的天就周身痛苦，不能行動。

問：你當時懷孕的嬰孩流產了沒有?

答：在受傷的第三天就流產了。

問：其余的幾個青年婦女也沒有被奸污么?

答：我掙扎的時候其他人都跑掉了，未被奸污。

問：谷壽夫這個人，你知道么?

答：我當時不知道。

問：你知道其他的事么?

答：在我遇難前一二時，有一個五十多歲的老頭子，因為日本兵搶他的驢子，他不肯被拉走，被日本兵一槍打死了。

問：你其他還有什么話么?

答：我要求法庭代我們請恤金，并向日本要求損害賠償。

在該檔案中還有一段證人結文，內載有：

“今到場為證人，當系據實陳述，決無匿飾增減。此結。證人陸李秀英。中華民國三十五年十月十九日。”

一九九八年，日本作者松村俊夫在其《南京大屠殺的大疑問》一書中，聲稱1998年活著的李秀英不是南京大屠殺時候的李秀英，污蔑她是“假證人”。

在國家的幫助下，接下來的幾年，李秀英多次赴日發起訴訟，經數輪辯論，終于迫使日本右翼不得不低頭道歉。

2004年12月4日6點10分在南京鼓樓醫院逝世，享年86歲。

2014年12月11日上午，李秀英的墓地旁矗立起一座半身銅像。