1680년 경신환국(庚申換局) 과정에서 발생한 옥사이다. 3월 28일 훈련대장(訓鍊大將) 직임에서 해임된 유혁연은, 이후 발생한 허견의 옥사에 관련되어 추국을 받았다. 결국 강원도 이천(伊川)의 둔군(屯軍)을 작대(作隊)한 일과 가까운 종실과 혼인 관계를 맺은 일이 빌미가 되어, 9월 5일에 사사(賜死)되었다.
현종대(顯宗代)에 유민(流民)을 안집시키고 군역 자원을 확보할 목적에서 유민의 작대(作隊)와 산간 지역의 둔전 경영이 시작되었다. 훈련대장 유혁연은 강원도 이천 등지에 수십 개의 둔전을 설치하고 장정을 모집하였다. 한편 오삼계(吳三桂)의 난으로 촉발된 청(淸) 나라의 정세 변화와 관련하여 각종 방어 대책이 마련되었는데, 그중 하나가 개성(開城)에 대흥 산성(大興山城)을 축성하는 일이었다. 건설된 대흥 산성의 재정과 군병을 충당하는 방편으로 각지의 둔전과 둔군을 이속시켰는데, 이천의 둔전과 둔군도 이에 포함되었다.
한편 유혁연의 외손인 심좌한(沈佐漢)이 복녕군(福寧君) 이욱(李栯)의 딸과 혼인하였는데, 세상을 떠난 복녕군은 복선군(福善君) 이남(李枏) 형제의 맏형이었다. 이상의 사실은 모두 경신환국 과정에서 유혁연이 역모한 증거로 채택되었다.
1680년(숙종 5) 3월 28일 유혁연이 훈련대장에서 해임된 뒤, 숙종은 남인 고위 관료들의 사직을 유도하였다. 4월 5일, 영의정 허적(許積)의 서자인 허견이 역모를 꾸며 복선군 이남을 추대하려 한다는 정원로(鄭元老)와 강만철(姜萬鐵)의 고변(告變)이 있었다. 관련자들에 대한 추국이 진행되는 과정에서 대사헌 이익상(李翊相) 등은 유혁연이 제멋대로 이천의 둔군을 확장했다며 붙잡아다 처치할 것을 요청하였다. 추국 과정에서 이천 둔군의 작대와 습조(習操), 호궤(犒饋) 등에 대한 추궁이 있었고, 유혁연이 자신의 혐의에 대해 해명하였지만 받아들여지지 않았다.
4월 22일 유혁연을 대정현(大靜縣)에 정배하고 7월 3일에는 위리안치(圍籬安置) 하였다. 남인의 영수였던 허적은 5월 5일에 사사되었고, 유혁연의 처형을 요청하는 서인(西人)들의 상소가 끊이지 않았다. 그 과정에서 지난번 옥사의 고변인이었던 정원로가 오정창(吳挺昌)과 역모를 꾀했다는 사실이 폭로되면서 다시 옥사가 벌어졌고, 이 와중에 거론된 유혁연이 다시 배소(配所)에서 붙잡혀 와서 추국을 받았다. 이 과정에서 유혁연과 이남이 인척이 되었던 사실이 집중적으로 거론되었고, 유혁연은 자신의 뜻이 아니었다고 해명하였다. 여러 차례의 조사에서도 뚜렷한 혐의가 밝혀지지 않자, 숙종은 유혁연을 이전의 배소에 위리안치하도록 하였다. 이후 삼공(三公)과 양사(兩司)에서 계속 유혁연을 사사할 것을 요청하였고, 결국 9월 5일 유혁연은 ‘가까운 종실과 혼인’하였고 ‘둔군을 단속’하였다는 죄목으로 사사되었다.
이후 1689년(숙종 15) 기사환국(己巳換局)으로 정권이 남인에게 넘어가면서, 유혁연의 관작이 회복되고 영의정에 추증되었다. 그러나 갑술환국(甲戌換局)으로 정국이 바뀐 1694년(숙종 20)에는 다시 유혁연의 관작이 추탈되었다. 한참 세월이 지나 당시의 주역들이 모두 세상을 떠난 1712년(숙종 38)에 유혁연의 아들 유성명(柳星明)의 요청에 따라 사건이 재검토되었고, 숙종의 지시에 따라 유혁연은 다시 복관되었다.
유혁연의 해임으로부터 시작된 경신환국의 과정에서, 유혁연은 결국 옥사에 관련되어 사사되었다. 유혁연이 억울하게 희생되었다는 사실은 숙종 스스로 전교에서 명백히 밝힌 사실이다. 최종적으로 유혁연을 복관시킨 뒤에도 이를 반대하는 상소가 끊이지 않자, 1713년(숙종 39) 7월 22일 숙종은 ‘내가 그 억울함을 명백히 알기 때문에 이런 명이 있었다’면서 이는 ‘경신년의 옥안(獄案)을 상고해내기를 기다리지 않고도 내가 잘 알고 있다’고 하였다. 유혁연이 정치적으로 억울하게 희생되었다는 인식은 후대인들의 평가에도 이어졌으며, 정약용(丁若鏞)은 유혁연의 희생을 1589년(선조 22)의 기축옥사(己丑獄事)에 비견하기도 하였다.