李淵的兒子李世民欣賞李靖的軍事才能和非凡的勇氣。他說服李靖加入他的幕府，成為他的得力助手。
618年5月，李淵在長安稱帝，建立了唐朝。李世民被封為秦王。公元620年，李靖跟隨秦王李世民東進，在洛陽稱王。在平定過程中，李靖表現出傑出的軍事才能，取得了巨大的成就。最後，他被授予有軍事成就的政府職位。從此，李靖開始嶄露頭角。
唐朝、李靖與王交戰時，盤踞在湖北江陵的梁王小，曾率軍溯流而上，企圖奪取湖北宜昌的、巴、蜀，但被陜西刺史徐紹擊退。
為了平定蕭縣的割據勢力，李淵派李靖去夔州平定蕭縣。李靖被命令幾次騎馬去他的崗位。途經陜西晉州時，鄧石羅率數萬人住谷相爭。廬江王李淵領兵進攻，結果慘敗。
李靖積極勸諫廬江王李淵，壹舉擊敗蠻夷，俘虜眾多將士。李靖率領他的部隊穿過錦州，到達陜西。此時因為小賢控制了堵車，再次被堵，無法前行。在陜西刺史徐紹的幫助下，李靖的部隊得以到達夔州。
李靖的軍隊進入夔州後不久，夔州就遭到了開州蠻族冉沼澤的襲擊。李靖率領800名士兵襲擊冉的營地，打敗了入侵的野蠻人。李靖在險要之地設下埋伏，壹戰殺死冉，俘虜五千多人。
喜訊傳到京城後，唐高祖李淵立即給李靖寫了壹封信，說:“妳的奉獻和努力取得了卓越的成就。很久以後，我發現了妳的無限忠誠，給了妳壹份獎賞。妳不用擔心名利。”
公元621年正月，李靖針對敵我雙方的形勢，向唐高祖提出了進攻消滅蕭縣的十大策略，得到了唐高祖的高度贊揚。李靖組織人力物力造舟造船，組織士卒練水戰，為上江陵做準備。
這年八月，李靖調集軍隊集結在夔州。此時正值秋雨季，河水暴漲，流經三峽的河水咆哮著奔流而下，震動著峽谷。小賢看著滔滔江水，哈哈大笑。他認為水漲船高，三峽路兇險難走，唐軍又不能東行，所以沒有鎮守兵。
李靖的部下大多害怕洶湧的洪水，他們建議李靖等到洪水退去後再入軍。李靖接通電話，大聲說道:
“兵貴神速，機不可失。現在軍隊剛剛集結，小賢還不知道。如果我們借著暴漲的河水離地，順流而下，突然出現在江陵城下，那簡直就是閃電般的速度，是兵家的上策。就算小賢得知我將起兵，倉促調兵，也打不起來，所以攻下小賢必定壹舉成功。”
李靖毅然下令大軍渡水出擊，三峽沿岸數千艘滿載士兵的戰船沖破驚濤駭浪，向東順流而下。蕭憲毫無防備，發現事情並不順利時，李靖的軍隊已經兵臨城下，無奈之下只好打開城門投降。
623年7月，投降唐朝的原起義軍將領杜與傅公佑發生爭執。傅公佑由杜入朝，占領丹陽，出兵反叛唐朝。任命李為統帥，李靖為副統帥，率領等七人討伐。
傅公派大將馮率水師三萬駐守當塗，率兩萬騎在青林，用鐵索從梁山渡江，封鎖水路。同時修建了月城，綿延十余裏，以為是個角落。
李靖精辟地分析了敵我形勢。他對眾人說:“如果我軍直取丹陽，我們將無法占領它，並在那裏停留十天之間，前面的輔水將無法解決，後面的馮也將是壹個很大的隱患，因此我們將陷入腹背受敵的境地。若攻馮、陳城門，可出其不意，滅賊寇。”
李靖運籌帷幄，判斷準確，很快平定了傅公佑的叛亂。李淵佩服李靖的軍事才能，欽佩地說:“李靖是孝賢和傅公的不治之癥。古代名將韓信、白起、霍去病都比不上李靖！”
公元629年，李靖協助李世民打敗了北突厥的入侵。回國後，唐太宗任命李靖為刑部尚書，不久又調任兵部尚書。後來，李靖打勝了攻打吐谷渾的戰役。李世民再次封他為魏王。
李靖具有“順勢而為，料敵明察”的特點。他每次出征都能根據敵我各種情況，制定周密的作戰計劃，作出全面的部署，而且能以戰略制勝，每次作戰策略都不壹樣。
在李靖的軍事生涯中，他指揮了幾次重大戰役，取得了巨大的勝利，這不僅是因為他勇敢善戰，而且因為他有優秀的軍事思想和理論。李靖根據自己的生活實踐經驗，寫出了優秀的軍事作品。李的《之問》雖然不是他自己寫的，卻是他兵法理論的結晶。