2013年11月27日上午，李某某等強奸上訴案二審宣判，北京市第一中級人民法院終審裁定駁回上訴，維持原判。李某某仍獲刑十年。
由于該案涉及未成年人和個人隱私，與一審宣判時允許未成年人權益保護組織及婦女權益保護組織旁聽相比，二審宣判時的“保護措施”更為完善，未組織任何人員入庭。
宣判之后，北京市一中院以長微博形式對判決作了簡要說明，其中對于控辯雙方爭議較大的“非法證據排除”問題，法院認定不存在非法證據，且認為該案已形成“完整證據鏈”，能夠排除合理懷疑。
此結果早有預兆。一名參與庭審的司法界人士告訴南方周末記者，對于李某某案而言，二審法院直接審理而不是發回重審，即意味著有可能維持原判。在法院駁回李某某辯護律師調取新證據等申請后，維持一審判決跡象就更加明顯。當天宣判之前，媒體即引用法律專家、被告人魏某某辯護律師李在珂、被害人律師田參軍等人的說法，認為李某某因拒絕認罪、賠償，改判可能很小。在某門戶網站的一項網上調查中，認為二審維持原判的占到40%以上。該調查甚至還設了一個“加刑”選項(根據法律規定，上訴案件被告人不加刑)，選擇該項者占到了30%以上。
宣判結束后，二審法官對李某某等五人進行了法庭教育，各被告人的律師也參加。據一名參與庭審的人士透露，在“教育”的過程中，同案被告人王某的辯護律師因為暗示其他被告的證詞不實，被法官驅逐出法庭。
