1938年1月李率部转战栾城县南高村,与日军遭遇,歼敌120人,突围后,与刘、邓领导的129师相逢,改编为抗日游击队赵藁栾晋独立支队,任政治部主任。3月"独立支队"又改编为八路军东进纵队第一支队,李任政治部主任。后由新河、宁晋、赵县进军冀南,开辟建立抗日根据地。
1939年冬,蒋介石调国民党第69军石友三部进攻冀南,八路军东进纵队与石友三181师相遇,李汉英率部歼敌一个团。战斗胜利后,李奉命到华北局高级党校学习,期满调冀南军区7旅20团任政治委员。他率部与敌激战无数,英勇机智,享誉一方。
1943年6月冀南三分区与地委在大名县开会,被日伪军包围,李与团长当机立断,一边掩护干部突围,一边与敌人展开血战。28日在魏县西兰村与日伪军战斗中,李汉英光荣牺牲,时年34岁。后被安葬于晋冀鲁豫烈士陵园。