بعد از قیام مختار و تسلط بر کوفه و در میان راه قیام، دشمن میان مختار و ابراهیم اختلاف افکنده وبه تفرقه افکنی پرداخت.این حیله دشمن موجب شد که میان ابراهیم ومختار جدایی وفاصله ایجاد شده و گویا ابراهیم در ادامه کار از نهضت مختار کناره گرفته بود، از این رو در پی حادثه حمله مصعب بن زبیر در پیوستن به مختار تعلل و سستی می ورزید و حتی گفته شده به نامه های مکرر و پشت سر هم مختار پس از شکست اولیه اش از قوای مصعب ، توجهی نکرده، نزد او باز نگشت . 

همین کناره گیری او از مختار باعث شده بود که بعد از شهادت مختار، مصعب بن زبیر از یک سو و عبدالملک مروان از سوی دیگر در او طمع ببندند تا ابراهیم را که مردی پر نفوذ و مدیر بود، را با خود همراه سازند؛ از این رو مصعب نامه ای به ابراهیم نوشته به او وعده داد که در صورتی که حکومت ابن زبیر را بپذیرد، امارت مناطق شمالی عراق را به او می سپارد .نامه ی مشابهی نیز از سوی عبدالملک مروان «خلیفه اموی شام »به دست ابراهیم رسید. ابراهیم با یاران و مشاورانش در این باب به مشورت پرداخت و سرانجام ترجیح داد برای رسیدن به اهداف خود یعنی ریشه کن کردن شجره خبیثه بنی امیه با مصعب بن زبیر همراه شود، پس نامه ای به مصعب نوشت و با گروهی از یاران خود از موصل یا نصیبین - مقر حکومت خود - حرکت کرد و به کوفه آمد و با مصعب ملاقات کرد .

پس از پیوستن ابراهیم بن مالک اشتر به مصعب(برادر عبدالله بن زبیر در عراق)،شامیان به وحشت افتاده و برای جنگ با آنان به سوی عراق هجوم آوردند. سرانجام دو سپاه در غرب عراق و در ناحیه مِسکن، در کنار نهر دُجیل، در نزدیکی سامرا، به هم رسیده و به نبرد خونین پرداختند.

در این جنگ خونین، سپاهیان شام به فرماندهی عبدالملک بن مروان پیروز شده و سپاهیان عراق را به هزیمت و شکست بزرگ واداشتند و در نتیجه تعدادی از سپاهیان عراقی، از جمله ابراهیم بن مالک اشتر نخعی، مصعب بن زبیر (فرمانده سپاه و عامل عبدالله بن زبیر در عراق)، عیسی فرزند مصعب بن زبیر و مسلم بن عمرو باهلی کشته شدند و عبدالملک بن مروان، خونریزی بزرگی به راه انداخت و پس از آن، کوفه و سایر شهرهای عراق را به تصرف خویش درآورد.

عبدالملک قبل از این که به جنگ مصعب بیاید، با نامه هایی فرماندهان و فرمانداران او را تطمیع کرد. از جمله برای ابراهیم نیز نامه ای نوشت و به او قول حکومت عراقین را داد. ابراهیم نامه را به مصعب نشان داد و گفت: یقیناً او برای بقیه فرماندهان نیز چنین نامه هایی نوشته؛ آن ها را فرابخوان و اگر قول مساعد داده اند، گردن آنان را بزن. مصعب چنین نکرد و خود را برای جنگ آماده ساخت.

عبدالملک نیز لشکری به فرماندهی برادرش محمد بن مروان، به جانب عراق گسیل داشت و سپاه دیگری برای جنگ با عبداللّه بن زبیر به مکه فرستاد. دو لشکر محمد بن مروان و ابراهیم در «اوانا» نزدیک نهر «دجیل» در دیر «جاثلیق» در «مسکن» نزدیک بغداد رو به رو شدند. ابراهیم به مصعب گفته بود که عتاب بن ورقاء را به کمکش نفرستد؛ زیرا او منافق است و با عبدالملک مکاتبه دارد؛ اما علی رغم توصیه ابراهیم، مصعب، عتاب بن ورقاء را به لشکر ابراهیم ملحق کرد. در لحظات حساس جنگ، عتاب بن ورقاء فرار کرد و عدّه زیادی را هم فراری داد. بدین ترتیب ابراهیم در محاصره افتاد.

ناگهان با نیزه ها به طرف او هجوم بردند.و او را که به شدت مقاومت می کرد؛ به قتل رساندند. آن گاه قاتل ابراهیم، عبیدبن میسره، یکی از غلامان قبیله بنی عذره، سر ابراهیم را جدا کرد و برای عبدالملک بردند و سپس غلامان «حصین بن نمیر» به سبب کینه ای که از ابراهیم داشتند، بدن این قهرمان خستگی ناپذیر را با آتش سوزاندند

قتل ابراهیم بن مالک اشتر، مصعب بن زبیر و سایر فرماندهان عراقی، در پانزدهم و به روایتی در سیزدهم جمادی الاول، سال 72 و به روایتی سال 71 هجری قمری واقع گردید.

منابع روایی شیعه و سنی از ابراهیم بن مالک اشتر به عنوان یکی از روات حدیث نام برده­اند. او یکی از راویان روایت­های پدرش مالک بن اشتر برشمرده شده، روایت­هایی را از او نقل کرده است که حدیث وفات ابوذر در ربذه از آن جمله است.