大学士叶向高因为举荐任用汪文言，也请求引罪辞职，形势很危急，御史黄尊素对镇抚刘侨说：“汪文言不值得可惜，不可使缙绅之祸由此而起。”刘侨点头同意。汪文言的口供没有牵连到其他人，最终受廷杖，剥夺职位，受此案牵连的人无罪。魏大中于是遵旨上任。第二天，鸿胪寺报名答谢熹宗恩赐，魏忠贤忽然假传圣旨指责魏大中与同僚互相攻击没有结束，不能够担任新职。按惯例，鸿胪寺报名的情形没有不被批复的，整个朝廷都很惊讶。傅櫆也说圣意不能更改，魏大中这才重新上任。

杨涟上疏弹劾魏忠贤，魏大中也率领同事上疏说：“自古皇帝身旁的奸臣，并不能直接危害国家。有的忠臣不惜冒着生命的危险告诉皇帝，而皇帝还不觉察，这才到了不可收拾的地步。如今魏忠贤狐假虎威，拉帮结派，先是杀死王安在内宫树立淫威；然后驱逐刘一燝、周嘉谟、王纪在外廷树立淫威；最近还杀死三个外戚亲贵的家属在三宫树立淫威，极力勾结保姆客氏，伺候陛下饮食起居；到处安插傅应星、陈居恭、傅继教等人，窃取朝廷的消息。真是到了天怒人怨的地步，所以杨涟不惜冒着粉身碎骨的危险极力向陛下陈述。当今魏忠贤的种种罪状，陛下全都揽在自己的身上，代他承担责任。恐怕魏忠贤之所以能够得到皇上的旨意，就是因为诏书出自魏忠贤之手，而杨涟的上疏，陛下尚且没有来得及阅读吧？陛下贵为天子，把三宫嫔妃的性命全都交给魏忠贤和客氏，怎不让人寒心。陛下说宫禁之中严守机密，外廷怎能知晓。枚乘有一句话，说：‘想叫别人不知道，不如自己不去做。’没有做了事情别人不知道的。又说把身边的人赶走了，皇帝将会被孤立起来。陛下的身体，大小臣属都拥护爱戴，何必依靠魏忠贤？假使魏忠贤、客氏一天不离开，恐怕宫中左右都是魏忠贤、客氏的人，不是陛下的人，陛下真正在上面被孤立了啊。”

魏忠贤得到奏疏很愤怒，假传圣旨痛责他，尚未定罪。大学士魏广微与魏忠贤内外勾结，狼狈为奸，魏大中常想检举他。正好十月冬祭，魏广微迟到，却态度傲慢。魏大中于是上疏弹劾他。魏广微不悦，遂与魏忠贤联系愈加紧密。魏忠贤的权势日益增大，但由于廷臣交相攻击他，魏忠贤表面故作收敛，且按照各人上疏的要求去做，而在暗地里等待时机，等到吏部推举谢应祥巡抚山西，魏广微便唆使跟他的亲信陈九畴弹劾魏大中，原因是魏大中是谢应祥的门生，推举不公正，最终将魏大中贬官三级派往外地，并尽数驱逐以吏部尚书赵南星为首的东林党人。自此，国家大权全部归于魏忠贤一人之手。

魏忠贤的党徒梁梦环再次弹劾汪文言，将其打入监牢，镇抚许显纯亲自写供词上报，赵南星、杨涟、左光斗、魏大中以及李若星、毛士龙、袁化中、缪昌期、邹维涟、邓渼、卢化鳌、钱士晋、夏之令、王之寀、徐良彦、熊明遇、周朝瑞、黄龙光、顾大章、李三才、惠世扬、施天德、黄正宾等人皆受牵连。诬陷而杨涟、左光斗、魏大中、袁化中、周朝瑞、顾大章接受杨镐、熊廷弼的贿赂，魏大中定罪为受贿三千两，假传圣旨全部逮捕下狱。同乡的人听说魏大中被逮捕离开，号哭送他的人有几千。同年六月入北镇抚司监，许显纯严刑拷问，血肉模糊。魏大中自知难免一死，留《临危遗书》，嘱咐家人安贫、勤读、积德、患难相守。狱卒受人指使将他跟杨涟、左光斗同一晚上杀死，过了几天才报告，魏大中尸体腐烂，已经辨认不出来了。

明思宗继位后，魏忠贤被杀，魏广微、傅櫆、陈九畴、梁梦环一起附名“逆案”，谢应祥及嘉善县父老乡亲陪魏大中次子魏学濂刺血上《痛陈家难疏》，诉说父受冤狱、兄死孝之惨状。崇祯皇帝为魏大中平反昭雪，表彰父子忠孝节烈，魏大中被追赠为太常寺卿，谥“忠节”，予祭葬，魏大中长子魏学洢配祭附葬，私谥“孝烈”。