十年夏，牽由臺入浙，忠毅擊之于青龍港。阮元奏浙江提督孫廷璧不諳水師，奉旨復調忠毅為浙江提督。九月，被風于盡山，所部船多損。冬，牽聚船百余復擾臺灣，結陸路無賴萬余人屯洲仔尾，沈舟塞鹿耳門阻官兵。十二月，忠毅至臺，不得入；然分力回拒忠毅，以故臺灣府城得不破。時南北汕、安平、大港門三處尚通小船，忠毅扼之；別以小澎船五十，令金門總兵許松年、澎湖副將王得祿進攻之，焚獲三十余船、盜千余人。十一年正月，忠毅令許松年進柴頭港，自領兵截港外；松年、得祿水陸夾擊之，焚獲甚伙。二月朔，令松年夜入洲仔尾，登山焚其寮；大船盜至鹿耳門者掩至，忠毅別遣將以火攻船，從南汕出其后燒之。松年進〈戚〉之，焚斬無算。二日，復登岸擊陸賊，以火焚其小船，尸橫七、八里；賊大敗，棄洲仔尾，困守北汕內，僅余五、六十船。七日，東風，大潮驟漲，鹿耳門所沈舟漂去，賊奪門出；忠毅追擊之，奪其船十余，而牽竟遁去。詔奪公翎頂，立功自贖。四月，牽、濆在福寧，追擊之；牽入浙，又擊之于臺州。八月，擊之于定海漁山；忠毅專擊牽舟，牽瓦石、火器雨下，公額身皆受傷，牽復遁去。詔賜還頂戴，果擒渠，許錫世職。九月，擊牽于閩之竿塘，獲牽侄蔡添來。十二月，擊牽于溫之三盤，多所斬獲。

初，忠毅與阮元同志氣；十年，元欲造更大于霆船之大船，寓書忠毅。旋以父喪去官，忠毅言于總督，請造之；總督阻之。牽自鹿耳門遁入內海，甚狼狽，篷柁皆毀；四月，至福寧，得岸奸接濟，易新篷，勢復張。忠毅皆列狀奏聞，上切責閩文武官；逮總督，以阿林保為總督。阿林保初至閩，閩官交譖公，阿林保密劾公「因循逗遛，捏報斬獲」；奏五上，上以問浙江巡撫清安泰，清安泰辨之。九月，奉上諭云：『本日清安泰奏到「查明李長庚在洋捕盜并無因循懈玩」一摺，所奏甚屬公正。阿林保前此密參李長庚因循怠玩種種貽誤，請將伊革職治罪；朕覽該督所奏，即覺不愜。阿林保身任總督，原不能無參劾之舉；但伊到任不過旬月，地方公事一切未辦，海洋情形素未熟悉，而于李長庚更從未謀面；輒行連次參奏，專以去李長庚為事，殊屬冒昧！是以降旨令清安泰秉公詳查，俟奏到時再行核辦。而本日據清安泰覆奏，則稱李長庚帶領兵船經過海口，并未回署。清安泰曾于致阿林保信中，將其兩年在外公爾忘私之處敘及，特阿林保尚未接到耳。又據稱海船若不勤加燂洗，則船底苔草、〈族上蟲下〉蟲粘結，輒駕駛不靈；故隔越兩、三旬，即須旁岸燂洗。李長庚收船進港，委非無故逗遛。而李長庚所獲李按，實系蔡牽伙黨，俱經審明確鑿，并無捏報斬獲情弊。并據另片奏稱：八月十六日，李長庚帶兵圍攻蔡逆坐船一事，將盜船燒沈二只，斃賊無算，生擒七名；不但李長庚身受多傷，即黃飛鵬亦被炮彈擲傷腰腿，又官兵受傷者一百四十余人。清安泰又轉詢黃飛鵬、何定江二人，亦均稱李長庚實在奮勇，并無怠玩等語。是阿林保前此參奏李長庚之處，均系捕風捉影，全屬子虛；設朕誤信其言，不加詳察，即照阿林保所奏辦理，則李長庚正當奮不顧身、為國殄賊之際，忽將伊革職拏問，成何事體！豈不令水師將弁寒心？試問水師中有過于李長庚者乎？阿林保未見確實，任意糾彈，殊屬冒昧！朕又不昏憒糊涂，豈受汝蠱惑，自失良將耶？李長庚平日既無逗遛恇怯情事，此次在長途洋面痛剿蔡逆，身先士卒，躬受多傷，實為認真出力。朕已特降恩旨，先行賞還頂戴，以示獎勵；并將剿辦蔡逆一事，責成該提督，勉以成功。李長庚感激朕恩，既知責無旁貸，自必倍加奮勉。兵船在洋捕盜，全在地方官協力幫助；文武和衷，方克有濟。從前玉德在閩浙總督任多年，于李長庚兵船剿賊之時，事事掣肘。如所需火藥、炮位、船只、兵米等事不能應手，而于盜船接濟之路又不為之嚴行杜絕，以致兵船日形匱乏，盜船駛竄自如，追捕不能得力。此等實在情形，朕皆洞悉；是以將玉德革職逮問。今兵船正當剿捕吃緊之際，若阿林保尚不知以公事為重，屏除私見，猶復輕聽人言、罔恤公論，甚至因此次參奏李長庚不能遂意，因而挾私逞忿、心存嫉忌，遇事掣肘，使其不能成功，以致蔡逆捕誅、海疆貽誤，則阿林保之罪甚大！玉德即伊前車之監；朕惟執法懲辦。是此時李長庚不至革職治罪，而阿林保不知改悔，轉恐不免矣。阿林保，著傳旨嚴行申飭；并諭溫承惠、清安泰知之』。

十二年春，忠毅追牽入粵，掣之于大星嶼。四月，擊粵盜鄭一于佛堂洋，獲其二艇。七月，請回寧波辦軍政，詔飭之。八月，即出海；十一月，擊牽于閩之浮鷹。十二月，率福建水師提督張見升等追牽入粵海。二十五日質明，至黑水外洋，牽僅存三舟；忠毅以浙江親軍專擊牽一舟，斃賊甚伙。又自以火攻船掛牽船，將成擒；忽賊發一小炮，適中忠毅喉，忠毅遽殞。閩帥張見升本庸懦，又窺總督意，頗不受提挈；及是，遠見總帥船亂，遽率舟師退，牽乃遁入安南夷海中。阿林保以其事聞，上震悼哭之，廷臣亦哭。詔曰：『浙江提督李長庚宣力海洋，忠勤勇干，不辭勞悴，懋著威聲。數年以來，因閩、浙一帶洋盜滋事，經朕特命為總統大員，督率各鎮舟師在洋剿捕。李長庚身先士卒，銳意擒渠，統兵在閩、浙、臺灣及粵省洋面往來跟剿，艱苦備嘗；破浪沖風，實已數歷寒暑。每次趕上賊船，無不痛加剿殺；前后殲斃無數，擒獲盜船多只。蔡牽亡魂喪膽，畏懼已極；聞李長庚兵船所至，四處奔逃。正在盼望大捷之際，乃昨據阿林保等奏到：李長庚于上年十二月二十四日由南澳洋面駛入粵洋追捕蔡牽，望見賊船祗剩三只，窮蹙已甚；官兵專注蔡逆，窮其所向，追至黑水洋面，已將蔡逆本船擊壞。李長庚又用火攻船一只，乘風駛近，維往賊船后艄，正可上前擒獲；忽暴風陡作，兵船上下顛播，李長庚奮勇攻捕，被賊船炮子中傷咽喉額角，竟于二十五日未時身故。覽奏，為之心搖手戰，震悼之至。朕于李長庚素未識面，因其在洋出力，疊經降旨褒嘉；并許以奏報擒獲巨魁之時，優予世職。李長庚感激朕恩，倍矢忠藎。不意其功屆垂成之際，臨陣捐軀！朕披閱奏章，不禁為之墮淚。李長庚辦賊有年，所向克捷，必能擒獲巨憝；朕原欲俟捷音奏到時，將伊封授伯爵。此時李長庚雖已身故，而賊匪經伊連年痛剿之后，殘敗已極，勢不能再延殘喘；指日舟師緊捕，自當縛致巨魁。況李長庚以提督大員總統各路舟師，今沒于王事，必當優加懋賞，用示酬庸。李長庚，著加恩追封伯爵，賞銀一千兩經理喪事；并著于伊原籍同安縣地方，官為建立祠宇，春秋祭祀。其靈柩護送到日，著派巡撫張師誠親往同安代朕賜奠；并查明伊子現有幾人？其應襲封爵，候伊子服闋之日，交該督、撫照例送部引見承襲。其李長庚任內各處分，著悉予開復；所有應得恤典，仍著該部察例具奏，以示朕篤念勞臣、恩施無已至意』。部臣以伯爵請，得旨：『李長庚著封三等壯烈伯，承襲十六次。襲次完時，給予恩騎尉罔替。其恤賞銀，著再給四百兩；全祭葬，賜謚「忠毅」』。忠毅無子，以族子廷鈺為后，襲爵。

忠毅治兵有紀律，恩威兼施；諸盜皆畏之，為之語曰：『不怕千萬兵，但怕李長庚』！海盜沈振元自言：為盜時泊浙海，夜夢公至，一夜數驚；遂革心，投誠為水師健弁。公家故豐，悉毀于兵事。好讀書，究弢略，為詩、古文。修寧波學宮，置義塚，為粥食餓民；士民皆感之，忠毅舉武科會試，即航海入天津，識海中形勢。及在水師，識風云、沙線；自持柁，老于操舟者不及之。在兵船，緘所落齒寄其妻吳；蓋以身許國，慮無歸櫬也。閩健將許松年、王得祿等，皆公所薦拔者。朱濆后為許松年炮所斃，其弟渥率眾降于閩。十四年，阮元復任浙撫；八月十八日，福建提督王得祿、浙江提督邱良功始共殲蔡牽于溫州黑水洋。