崇祯十七年(1644年)，李自成从西安率兵渡过黄河，取道山西，准备挥师东进，占领北京城。李自成的农民军一路势如破竹，所到之处，百姓纷纷前来投靠，而扼守要地的明朝官员也大多选择投降李自成。二月十五日，农民军占领太原城，当时镇守太原的总督王继谟选择带兵而逃。农民军又继续攻克代州等地，直接威胁宁武城的安危。大同巡抚卫景瑗请求大同镇守将军姜瓖率兵前去援助宁武城，抵抗农民军的进攻。然而姜瓖拒绝出兵，认为宁武已无可固守的价值，因此宁武城不久就被攻破了。三月一日，农民军逼近山西大同，城内形势一片混乱，镇守大同的姜瓖，觉得根本无法阻挡李自成大军的进攻，便决定投降农民军。
姜瓖一边欺骗巡抚卫景瑗，一边偷偷将反对自己的守城将士给杀掉，开城门迎接农民军进城。等到巡抚卫景瑗带着随从准备与农民军决一死战，发现上当受骗，被农民军活捉，带去见李自成。巡抚卫景瑗见到李自成，依旧泰然自若，李自成身边的将士都大呼让其下跪，劝其投降，并且承诺会给予高官厚禄。李自成还亲自相迎，希望巡抚卫景瑗能投降。结果卫景瑗席地而坐，大呼崇祯皇帝，哭诉着自己无能失职、罪该万死。李自成见到这种情况，对身边的人说，这是个忠臣，千万不能让他死掉。卫景瑗听到后说：“我是皇帝亲自封授的官员，怎么能投降农民军、反对朝廷呢?”于是猛然把头磕到石头上，准备自杀，结果头被磕破了，血迹斑斑，却没有死成。
农民军便把他暂且扣押到营帐中，后来农民军让其八十岁的母亲劝他投降。面对母亲，卫景瑗说：“母亲年迈，请原谅儿子的不孝，我是国家的大臣，不可以受此屈辱，只能选择死亡。”过了六天，农民军将卫景瑗带到海会寺，准备再逼迫他投降。结果卫景瑗向北京的方向叩拜，整理了下衣物。据历史记载，死前曾大呼“臣失封疆，死不尽罪，愿为厉鬼以报”，意思是失职犯下丢失手中领土，一死也不足谢罪，希望死后能做厉鬼来报仇，随后卫景瑗在观音大殿前上吊自杀而死。
卫景瑗自杀殉国之后，李自成感叹其忠君行径，派部下专门护卫其灵柩。当时的延安推官顾咸正还专门评价此事，他认为卫景瑗死得很冤枉，当时大同城内已经缺粮八个月，还遭到同僚姜瓖的算计，此时即便有很高的智谋，也根本不可能扭时局。后来南明弘光政权，专门追赠卫景瑗为兵部尚书，谥号为"忠毅"。
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