不久后，张献忠攻陷成都，在成都称帝，建立了“大西”政权。随后，他派人招降四川各地的土司，许以高官厚禄。秦良玉的部下见大势已去，有的建议投降张献忠，有的建议率领军队转移，前往湖广等地投奔其他明军将领。
秦良玉却摇了摇头，她站在伏波将军府的大厅内，对着麾下的将士们高声说道：“我秦良玉一生为大明征战，我的兄长秦邦屏、弟弟秦民屏都战死沙场，我一个妇人，受国恩二十年。如今大明虽危，我却岂能背叛大明，投降反贼！今日起，我与石砫共存亡，若有敢言投降者，斩！”
将士们听后，深受感动，纷纷表示愿意追随秦良玉，与石砫共存亡。秦良玉立即分兵，让将士们驻守石砫的各处险要，严阵以待。张献忠得知秦良玉拒不投降，又想起自己多次被秦良玉击败的经历，心中十分忌惮，虽然他势力庞大，却始终不敢派兵进犯石砫。
隆武二年（清顺治三年，1646年），远在福建的隆武帝朱聿键得知秦良玉坚守石砫的消息后，深受感动，特意派遣使节赶赴石柱，加封秦良玉为太保兼太子太保衔，封忠贞侯（钱海岳《南明史》记载为忠州侯）。与此同时，近在西南的永历帝朱由榔也加封秦良玉为太子太傅，任命她为四川招讨使，仍以镇东将军的身份督兵平定川中的叛军。
秦良玉接到隆武帝和永历帝的诏书后，心中十分激动。她对着南方的方向深深一拜，说道：“臣秦良玉，定不负陛下信任，坚守石砫，与反贼抗争到底！”虽然此时的大明早已名存实亡，各地的明军将领或降或叛，但秦良玉依旧没有放弃，她率领着麾下的残兵，在石砫坚守着大明最后的尊严。
清顺治五年（1648年），秦良玉走完了她传奇而又悲壮的一生，享年七十五岁。在她去世前，她还特意嘱咐麾下的将士，要继续坚守石砫，不可投降清军。将士们含泪答应，始终没有忘记她的嘱托。
秦良玉去世后，她的部下为了防止她的陵墓被叛军或清军破坏，特意为她举办了四十八处葬礼，将她的灵柩分别葬在不同的地方。事后，负责埋葬的人又都中毒而死，使得秦良玉的真正陵墓成为了一个谜。如今，现存的秦良玉墓有三处：
第一处位于石柱县城东 7公里的回龙山上，