他是汉武帝最宠爱的妃子李夫人的兄弟，李夫人死后，汉武帝对她还是十分怀念，爱屋及乌，李夫人的兄长李广利也得到重用。
公元前99年，李广利带着李陵等人出击匈奴，李陵带着5000步兵攻击匈奴，在作战开始就迷道了，李陵的五千兵马遇到十万匈奴骑兵，在这样绝对劣势的情况下击败敌人。李陵写给苏武的信中这样说到：然犹斩将搴旗，追奔逐北，灭迹扫尘，斩其枭帅，使三军之士，视死如归。陵也不才，希当大任，意谓此时，功难堪矣。
李陵当时认为这是不世之功，因为以五千步兵打赢十万骑兵，不管放在哪一朝哪一代都堪称是经典作战的案例。
李陵估计当时想着以如此战功重振李家有望了。
单于又一次聚集了十万匈奴兵对这五千将士进行围剿，李陵指挥这些士兵最后打得单于想放弃攻击他。可惜此时叛逃匈奴的混蛋告诉单于李陵兵的真实情况，所以单于又一次合围，此时李陵手下只剩下几百人，终于被打败了。
