“文革”风暴一来,刘允斌就首当其冲,成为批斗的对象。因为他在厂里是领导干部、技术权威,又是苏联培养出来的“修”字号人物。
202厂是个保密单位,又地处边陲,中央三令五申军工厂不准串连,不准乱。当时刘少奇还在台上,一些心怀不轨的人还不敢明目张胆地批斗刘允斌。但自毛泽东的《我的一张大字报》出台以后,刘少奇成了资产阶级的“黑司令”。这样一来,202厂就像炸开了锅,被造反派闹得鸡犬不宁,刘允斌就成了替罪羊,各派无不以揪斗刘允斌为荣,认为谁批斗得愈狠、愈独具匠心,谁就最热爱毛主席。北京城里二机部的造反派也闻风而动,连夜来厂抢人,把刘允斌揪到北京去批斗。
最使刘允斌感到难过的是,过去一些受过他帮助的老工人、老同事,看到他就把头扭到一边;一些平时相处得很好、经常来串门的人,也充当起打手来了。个别的人揪住他的头发,要他做“喷气式”,往死里整他,要他揭发刘少奇。刘允斌相信父亲是光明磊落的。造反派要他喊打倒刘少奇,他不喊;要他断绝与刘少奇的父子关系,他不为所动;要他揭发刘少奇的罪行,他也说不出。
在那些日子里,刘允斌和李妙秀夫妻俩孤立无援。一些同情他们的好心人,也爱莫能助,仅有一对从山东来的,开始时帮他们做饭、后来帮他们领两个小孩的老人仍站在他们一边。造反派要两位老人检举揭发刘允斌,但他们心地善良,回答得很干脆:我们只帮他们做饭带小孩,其他事情一概不管。
1967年11月21日晚上9时许,刘允斌被批斗了一整天之后,拖着疲惫不堪的身体、带着满身的伤痕,一步一拐地回到家里。他草草地洗了一把脸,和衣躺在床上,喃喃地说:“我的一生没有对不起人民、对不起党的地方。唯一对不起的就是同甘共苦了这么多年,受尽委屈的妻子。”
当晚刘允斌讲了许多话,李妙秀以为他白天受了委屈,心中痛苦有感而发,并未引起注意。屋外的风雪越来越大了。李妙秀感到分外疲乏,就沉沉地睡着了。
不知过了多长时间,李妙秀在睡梦中惊醒,发现丈夫不在了,急忙冲出家门,四处寻找。一直找到东方发白,才在家属区西北方向的路轨上找到了刘允斌的尸体。他横卧在铁轨上,半个头颅已被碾碎……
就这样,这位放弃国外优越生活,不远万里回到祖国、成绩斐然的核专家结束了自己的生命,年仅43岁。唯一留给妻子的是他深夜离家前整齐摆放在写字台上的手表和钢笔。(据《档案春秋》)