在浔阳监狱中，李白被戴上了铁镣，投入牢狱之中。他被视为永王谋反的主谋，罪名是附逆，要在大审之后处斩。李白越想越觉得自己冤枉。他想，像季广琛等永王的大将，在战场上还与肃宗的官军打过仗，听说他们都被淮南节度使高适招降了，不但无罪，反而有功，像季广琛后来还被重用，当了什么节度使。为什么他这一介书生和诗人，在永王军中没有领过一兵一卒，没有与肃宗的官军厮杀，却被下入死牢？况且永王的叛逆之心，他起初也不知道啊。永王身兼江陵都督和四镇节度使，本是太上皇的主意，东巡的目的也是为了平叛，出师之名也是正当的，为何却被视为叛逆？他是想不通的。那肃宗自立为帝，征得玄宗的同意了吗？还不是先斩后奏，逼迫玄宗让位吗？况且肃宗和永王还是亲兄弟呢，怎么忽然成了对头，竟然如此毫无手足之情？真是“汉谣一斗栗，不与淮南舂”啊。他感到人心之不古，尤以帝王之家为甚。于是写了一首《箜篌谣》乐府诗，以表达他心中的怨愤：
攀天莫登龙，走山莫骑虎。
贵贱结交心不移，
惟有严陵及光武。
周公称大圣，管蔡宁相容，
汉谣一斗粟，不与淮南舂。
兄弟尚路人，吾心安所从？
他人方寸间，山海几千重。
轻言托朋友，对面九疑峰。
多花必早落，桃李不如松。
管鲍久已死，何人继其踪？
这首诗以古乐府讽刺友谊不终的内容，来讽刺自古以来的有失交道者，其中特别指出兄弟相倾者。他说像汉光武帝与严子陵的交谊，是最好的榜样。像周公这样的圣人，也不能容其兄弟管叔与蔡叔。又举汉文帝刘恒与其弟淮南王刘长的故事。汉文帝以淮南王通匈奴，而判其当为死罪，后淮南王不食而死。故汉谣有曰：“一尺布，尚可缝。一斗粟，尚可舂。兄弟二人不相容。”因此李白说：“兄弟尚路人，吾心安所从？他人方寸间，山海几千重。轻言托朋友，对面九疑峰。”这是借汉代皇家故事，比喻肃宗与永王之间的关系是十分残酷的。亲兄弟间尚且如此，那么朋友之间就更不用说了。像春秋时代的鲍叔牙和管仲之交，现在根本就没有了。这首诗是李白的深刻反思。他终于认识到，帝王家是根本没有什么亲情的，如玄宗和肃宗父子、肃宗与永王兄弟，就是如此。明白了这一点，李白才知道，为什么肃宗那么恨永王李璘，是怕其夺帝位呀，而李璘恐怕也有觊觎帝位之心。而且李白也想到，即使玄宗、肃宗父子之间，猜忌之心也是有的。而自己曾是玄宗的红人，肃宗恐怕也猜疑自己与他不是一条心。想到这里，他才明白，肃宗为什么特别恨他参加永王幕府了，所以要治他死罪。
李白打听到，现在淮南大都督长史是老朋友高适，正是他主管永王一案。或许他能在此生死存亡时刻念及旧情，给自己一线生机？但他又怕高适有所顾虑。故趁朋友张秀才来监狱探望他时，作了一首诗，借推荐张秀才有灭胡之策的理由，给高适透个信儿，探一下高适对自己的态度。诗的序中说道：“余时系寻阳狱中，正读《留侯传》，秀才张孟熊，蕴灭胡之策，将之广陵谒高中丞。余喜子房之风，感激于斯人，因作是诗以送之。”其诗中写道：“高公镇淮海，谈笑却妖氛。采尔幕中画，戡难光殊勋。我无燕霜感，玉石俱烧焚。但洒一行泪，临歧竟何云。”（《送张秀才谒高中丞》）此诗表面上是推荐张秀才有平叛之策，其实是说自己是受永王李璘的牵连。我对坐牢并不感到很委屈，但总觉得有玉石俱焚的感觉。在与张秀才告别之际，我真不知道该怎么说才好。张秀才将李白的诗送给高适之后，高适感到十分为难，从此也没有了下文。
正当此时，黄门侍郎、同中书门下平章事、江南宣慰大使崔涣和御史中丞、江南西道采访使宋若思察访江南，有人将此消息告知李白。正好此时宗璟陪宗氏夫人来狱中探望李白，夫妇二人见面大哭一场。李白撕下衣襟，写了一封血书，交给宗氏，让她去崔涣、宋若思二人那里求情。于是，宗氏夫人便与宗璟一道前去宣城找崔涣。正好崔涣也在，宗氏夫人便将李白所写的血书《上崔相百忧章》呈了上去。崔涣展开李白的诗，只见上面写道：
共工赫怒，天维中摧。
鲲鲸喷荡，扬涛起雷。
鱼龙陷人，成此祸胎。
火焚昆山，玉石相磓。
仰希霖雨，洒宝炎煨。
箭发石开，戈挥日回。
邹衍恸哭，燕霜飒来。
微诚不感，犹絷夏台。
苍鹰搏攫，丹棘崔嵬。
豪圣凋枯，王风伤哀。
斯文未丧，东岳岂颓。
穆逃楚难，邹脱吴灾。
见机苦迟，二公所咍。
骥不骤进，麟何来哉！
星离一门，草掷二孩。
万愤结缉，忧从中催。
金瑟玉壶，尽为愁媒。
举酒太息，泣血盈杯。
台星再朗，天网重恢。
屈法申恩，弃瑕取材。
冶长非罪，尼父无猜。
覆盆倘举，应照寒灰。
此诗是李白在为国家和民族的命运痛哭，为自己的不幸痛哭，为自己饱受冤枉痛哭。让李白来为永王之过背黑锅，当替罪羊，这也太不公道了。他是多么希望上苍普降霖雨，来浇灭安禄山所燃起的战火，使天下太平啊。他真恨自己没有先见之明，否则就能像穆生和邹阳一样早知先觉地脱身了，如今他真是后悔见机太迟了。他现在正是惹得满门星离，一双儿女也无法顾及了。希望相爷您明镜高照，虽说天网恢恢，疏而不漏，还是望您法外施恩，弃瑕取材。李白就是那位非罪的公冶长，而您就是知他的孔夫子啊。深望您使其覆盆掀开，让他重见阳光，昭雪冤情啊。看了李白用血写成的百忧章，崔相爷动了感情，与宋若思大人商量了一下，便对宗氏姊弟说：夫人放心地回去吧，李先生的事情就交给我了。
接着，宋中丞就将李白从狱中接了出来，并任李白做他幕府的参谋，帮他参谋军事。李白非常感激宋若思的大义之举。宋若思是李白的朋友宋之悌之子，他救李白出狱，一半是公义，一半是私情。李白为报答宋若思，为他先后起草了《请都金陵表》和《为宋中丞自荐表》两文。前文陈列了金陵作为帝都的许多好处，请唐肃宗建都金陵。后文以宋若思的名义，向朝廷为李白上了一个推荐表，在表中李白写道：
臣某闻，天地闭而贤人隐，云雷屯而君子用。臣伏见前翰林供奉李白，年五十有七。天宝初，五府交辟，不求闻达，亦由子真谷口，名动京师。上皇闻而悦之，召入禁掖。既润色于鸿业，或间草于王言，雍容揄扬，特见褒赏。为贱臣诈诡，遂放归山。闲居制作，言盈数万。属逆胡暴乱，避地庐山，遇永王东巡胁行，中道奔走，却至彭泽。具已陈首。前后经宣慰大使崔涣及臣推覆清雪，寻经奏闻。
臣闻古之诸侯进贤受上赏，蔽贤受明戮。若三适称美，必九锡光荣，垂之典谟，永以为训。臣所管李白，实审无辜。怀经济之才，抗巢、由之节。文可以变风俗，学可以究天人，一命不沾，四海称屈。
伏惟陛下大明广运，至道无偏，收其希世之英，以为清朝之宝。昔四皓遭高皇而不起，翼惠帝而方来。君臣离合，亦各有数，岂使此人名扬宇宙，而枯槁当年。传曰：举逸人而天下归心。伏惟陛下，回太阳之高辉，流覆盆之下照，特请拜一京官，献可替否，以光朝列，则四海豪俊，引领知归。不胜慺慺之至，敢陈荐以闻。
（《为宋中丞自荐表》）
此文具说李白在玄宗朝时，为朝廷“润色于鸿业，或间草于王言”的事迹，以及安史之乱后永王李璘对李白“胁行”入幕的经过。认为李白虽入李璘幕府，但“实审无辜”，并夸赞李白“怀经济之才，抗巢、由之节。文可以变风俗，学可以究天人”的品德和才华，为他“一命不沾、四海称屈”的命运感到遗憾。最后，正式向皇上推荐李白并“拜一京官”的请求。
宋若思将《请都金陵表》和对李白的推荐书派人一起送呈朝廷。不料，肃宗看后，不但不允，反而大怒。他骂宋若思糊涂，难道要我作偏安之君不成？对宋若思荐李白之表更是恼怒，认为李白是永王叛逆的主谋，不可饶恕。宋中丞的使者将李白入永王幕府时写给贾少公的书信和李白所写的《永王东巡歌十首》一起呈上作证。《与贾少公书》中有“王命崇重，大总元戎，辟书三至，人轻礼重。严期迫发，难以固辞，扶力一行，前观进退”与“徒尘忝幕府，终无能为”的话，可证李白是为永王胁迫，并非主动，而且在永王幕府中李白也没有什么作为。不料肃宗将宋中丞所呈《永王东巡歌十首》一掷在地，却拿出高适所呈奏的《永王东巡歌十一首》，指着其中的第九首说，你所呈的《永王东巡歌》，为何却没有这一首？这一首“祖龙浮海不成桥，汉武寻阳空射蛟。我王楼舰轻秦汉，却似文皇欲渡辽”，不是分明鼓励和煽动要永王当秦皇、汉武和先皇太宗一样的皇帝吗？宋中丞的使者说，臣所呈的《永王东巡歌十首》，是李白的亲笔书写，是不会假的，请圣上明察。肃宗说，难道我这份《东巡歌》是假的？这可是永王幕府参谋薛镠当场亲录的李白诗！宋若思的使者不敢争辩。此时的肃宗正在气头上，说：按照大唐律法，大逆之罪当斩！这时，在朝的郭子仪向皇上脱下官帽请求说：我了解李白的为人，他绝无反叛之心，臣以官职和身家性命向圣上保证！这时，朝中也有许多人同情李白，跪下向肃宗请求免李白之罪。最后肃宗说：李白死罪可免，活罪难饶。判其长流夜郎！
于是，李白又被投进浔阳大牢。崔涣以“滥进非一”之罪名被罢免宰相及江南采访使之职，贬为余杭太守，宋若思则因用人失职，被贬为宣州太守。