1910年10月，加入同盟会。
1912年，考入广西陆军速成学堂。
1913年秋，毕业后李宗仁到南宁将校讲习所任准尉见习官、少尉、中尉队附。
1916年5月，任滇军第四师第三十四团排长。后转入桂系陆荣廷部，任护国军第六军林虎部第7旅13团排长、连长、帮办营长、帮统，参加护国战争、护法战争和粤桂战争。
1921年，任少校营长的李宗仁争取十多个连队和他一起退到六万大山的玉林地区，整军经武，伺机而动。他先后将所部改称“粤桂边防军第三路”、“广西自治军第二军”，并自任司令。
1923年，与广州孙中山大元帅府建立联系。10月，经李济深、陈铭枢介绍加入中国国民党。
1924年，联合黄绍竑、白崇禧等部，成立“定桂讨贼联军”，任总指挥。9月，击败桂系军阀陆荣廷部。11月，被孙中山任命为广西省绥靖督办公署督办兼广西陆军第一军军长。
1925年7月，又击败沈鸿英，完成统一广西的任务，成为新的国民党桂系军阀首脑。统一广西后，任国民党广西省党务特派员和广西省第一届省党部监察委员。
1926年1月，在国民党第二次全国代表大会上，当选为中央监察委员会候补委员。3月，任国民革命军第七军军长。后根据国民政府军事委员会的决定，负责筹办中央军事政治学校第一分校（即黄埔军校南宁分校）。
1926年7月，率第七军二万多人参加北伐战争，转战湘、鄂、赣、皖等省，立下战功。在北伐时期，还兼任过左翼军指挥官、江左军总指挥等职。
1927年4月，支持蒋介石发动“四·一二”政变，实行“反共清党”。
1927年5月，时任广西省政府委员，被蒋介石任命为第三路军总指挥，统辖五个军又一个独立师。8月，和白崇禧、何应钦等实力派逼迫蒋介石通电下野，并由他们三人担任国民政府军事委员会党务委员。接着，指挥龙潭战役，消灭北洋军阀孙传芳主力部队。9月任国民政府中央特别委员会委员。10月任西征军总指挥兼第三路军总指挥，率部西征武汉，击败唐生智。
1928年1月，蒋介石重新上台后，被任命为中央陆军军官学校校务委员会委员、国民党中央政治会议武汉分会委员、主席，参加蒋介石举行的二次北伐。
1929年1月，任（国民政府）军事参议院院长、（国民政府）国军编遣委员会编组部主任、（国民政府）财政委员会委员等职。
1929年3月，以李宗仁、白崇禧为首的桂系军阀与蒋介石之间爆发蒋桂战争。结果桂系战败，逃回广西。蒋介石以“叛乱党国”的罪名，开除李宗仁党籍，免除本兼各职。
1929年秋，返回广西南宁，组建护党救国军，自任总司令，白崇禧为前敌总指挥，下辖第三、八两路军，此后，长期盘踞广西，与蒋介石对抗。
1930年4月，参加冯玉祥、阎锡山反蒋，被推为中华民国陆军副总司令（总司令阎锡山）兼第一方面军总司令，由广西进军湖南，支援阎锡山、冯玉祥在中原同蒋介石作战。
1930年7月，被蒋军击败，退回广西。
1931年5月，又联合粤系军阀陈济棠反蒋，任第四集团军总司令。
1931年11月，任中国国民党（第四届）中央监察委员。
1932年4月，任南宁绥靖公署主任，推行“自治、自卫、自给”的三自政策，维持广西的半独立局面。
1935年4月，被国民政府授予陆军一级上将军衔。11月，继续当选为国民党五届中央监察委员会委员。12月，任湘桂黔边区剿匪总司令。
1936年6月，与陈济棠发动反蒋事变，成立抗日救国军第一军团，李宗仁任副总司令（总司令陈济棠），出兵湖南，要求北上抗日。7月，桂系军队被蒋介石改编为第五路军，李宗仁被任命为第五路军总指挥。
1937年2月-1937年8月，任第五路军总司令。1937年10月，被任命为第五战区司令长官，驻节徐州。
1938年1月，任军事委员会委员。2月至5月，指挥徐州会战。其中3月至4月的台儿庄战役，取得歼灭日军二万余人的重大胜利。
1938年5月，徐州失守后，率部入鄂，在桐柏山、大洪山创立游击基地，坚持抗战。6月10日，率部参加武汉会战。
1939年4月至5月，参加随枣会战。
1941年1月至2月，参加豫南会战。
1943年9月，调离第五战区，升任国民政府军事委员会委员长（蒋介石）汉中行营主任，负责指挥第一、第五、第十等三个战区。
1945年1月-1946年7月，担任国民政府军事委员会北平行营主任，支持蒋介石发动全国规模的内战，参与对解放区的军事进攻。
1946年7月-1949年，担任国民政府主席行辕北平行辕主任。
1948年4月，当选为中华民国副总统（总统蒋介石）。
1949年1月22日，就任中华民国代总统。幻想通过“和谈”，阻止人民解放军渡过长江，派代表团到北平谈判，但最后又拒绝在中国共产党提出的和平条件《国内和平协定》上签字。
1949年4月21日，毛泽东、朱德下达全国进军的命令，人民解放军百万大军横渡长江。
1949年4月23日，人民解放军攻占南京，国民党反动统治被推翻。此后，先后退到桂林、广州，继续组织国民党军队进行顽抗。
1949年11月20日，以就医为名，从南宁乘专机飞往香港。12月，李宗仁乘机飞往美国，此后在美国度过了十六年流亡生涯。
1950年3月，蒋介石在台湾恢复“总统”职务。
1954年3月，蒋介石正式罢免李宗仁“副总统”职务。
1956年4月到1965年6月十年间，先后五次派程思远到北京，晋谒周恩来总理，为回归祖国大陆作准备。
1965年7月20日，和夫人郭德洁从美国回到北京，周恩来总理到机场欢迎。李宗仁在机场宣读声明，表示要为完成祖国统一作出贡献。受到毛泽东、刘少奇、周恩来、朱德等党和国家领导人接见。
1969年1月30日，因肺炎在北京逝世。
著有《李宗仁回忆录》（上下册）。李宗仁在美国时，曾与哥伦比亚大学合作，进行口述历史研究，由唐德刚笔录整理，集合在《李宗仁回忆录》内。
曾为李宗仁撰写回忆录的唐德刚认为，李宗仁“匹夫一人系天下安危”，他是“近代中国这座高楼大厦的一根主要支柱，没这根柱子，则今日这座大厦，可能又是另外一栋不同的建筑了”。
周恩来评价李宗仁一生做过两件好事：一件是台儿庄，一件是回归祖国。
毛泽东评李宗仁：“请多保重身体，共产党不会忘记你的”。“广西这几年跟蒋介石闹独立。名气很大啊！广西是个有名的穷省份，闹起饥荒来，灾民常逃到湖南来。湖南的农民讨不到老婆的，就娶广西的妹子。李先生凭什么闹独立？据说，这几年，没有南京政府的财政支持，不仅撑得住局面，还被人称赞为全国的模范省。我看李宗仁是个有本事的人。”
李宗仁故居坐落在距桂林市约30公里的临桂县两江镇浪头村，建于清末民初，占地5，060平方米，为木结构的二层楼房，由安乐第、将军第、学馆、三进客厅、炮楼等组成，分布有7个院落、13个天井，共有大小厅房113间，是具有庄园气派的桂北民居建筑。故居为李宗仁母亲刘太夫人等家人所长居，李宗仁在此举行婚礼，并接待蒋介石等大批国民党要人、桂系将领。故居分三次扩建，均建于20世纪20年代。1989年起对游人开放。
1938年，李宗仁将军指挥中国军队在台儿庄重创日本侵略军，取得了震惊中外的台儿庄大捷，胜利后的4月8日，李宗仁在台儿庄火车站站牌下留影，成为台儿庄大捷的永恒纪念，将载入史册。
坐落在台儿庄老火车站旧址上的李宗仁史料馆，是一座风格独特的哥特式建筑，它三面环水，风光秀丽，为当地的一大旅游景点，也是一处著名的爱国主义教育基地。
馆内藏有李宗仁先生的各个历史时期的照片200余幅，文史资料1000余份，遗物和文物60余件，珍贵录相带一盘。所展示的这些内容具有极高的历史文物价值。
