公元前227年,秦王嬴政因燕太子丹派刺客荆轲行刺一事,迁怒于燕国,遂命将军王翦率军伐燕,而李信也随军参战,并担任先锋。公元前226年,李信率军抵达易水河畔,击破太子丹率领的燕军。后随同王翦率领的秦军主力,攻破燕国都城蓟城。燕王喜也燕太子丹不得已退守辽东,而李信则紧追不舍。最终走投无路的燕王喜为了保全燕国,不得已杀掉了太子丹,献上其首级,李信凯旋而归。
伐燕一战,虽是以王翦为主将,但表现最为出彩的却是李信。无论是在易水击破燕军,还是后来追入辽东,逼死太子丹,都是非常显赫的战功。秦王嬴政因此而对李信赞赏有加。
《史记》:秦将李信者,年少壮勇,尝以兵数千逐燕太子丹至於衍水中,卒破得丹,始皇以为贤勇。