为铲除政敌，长孙无忌便在唐高宗面前百般诬陷薛万彻，而薛万彻为了避祸，便与驸马房遗爱、柴令武等人合谋，准备发动政变推翻皇帝，事后拥立荆王李元景（唐太宗的异母弟）为帝，结果行动尚未实施，便被人告发。唐高宗闻讯后大怒，便派长孙无忌审理此案，后者趁机又将政敌吴王李恪、江夏王李道宗、驸马执失思力牵连进来，将他们也诬陷为同谋。
唐高宗即位之初，长孙无忌专权
最终，真正参于谋反的李元景、薛万彻、房遗爱、高阳公主（房遗爱之妻）、柴令武、巴陵公主（柴令武之妻）等全部被杀，被诬陷参与其事的李恪被赐死，而李道宗、执失思力则被远流岭南，时在永徽四年（653年）。经此一事，朝野内外再无人敢于反对长孙无忌。
作为盖世名将，薛万彻临死前的表现堪称悲壮。据正史记载，在被押赴断头台时，薛万彻神情自若，反倒是刽子手被他的气势所慑服，挥刀时绵软无力，竟然没有把薛万彻的头砍下来。薛万彻愤恨至极，便对刽子手怒喊道："你这个脓包，手中加把力气，给老子一个痛快了结！"结果，刽子手共砍了三刀，才把薛万彻的头颅砍下。
