1926年7月，李宗仁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、国民党湖北省临时政治会议委员、安徽省政府主席、国民政府委员和国民政府军事委员会委员等职。

1927年4月，李宗仁支持蒋介石发动“四·一二”政变，实行“反共清党”。5月，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，李宗仁和白崇禧、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。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，李宗仁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主席和第四集团军总司令，参加蒋介石举行的第二期北伐。

1929年3月，在李宗仁、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，李宗仁返回广西南宁，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。7月，被蒋军击败，退回广西。

1931年5月，李宗仁又联合粤系军阀陈济棠反蒋，任第四集团军总司令。

“九·一八”事变后，宁、粤合流。在1931年11月召开的国民党第四次全国代表大会，当选为中央监察委员会委员。

1932年4月，李宗仁任广西绥靖主任，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。1936年6月，李宗仁、陈济棠发动反蒋事变，成立抗日救国军第一军团，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，李宗仁被任命为总指挥。

1937年7月，抗日战争爆发。10月，李宗仁被任命为第五战区司令长官，驻节徐州。

1938年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2月，李宗仁兼任安徽省政府主席。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月，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5月， 在国民党第六次全国代表大会上，继续当选为中央监察委员会委员。

抗日战争胜利后，李宗仁担任国民政府军事委员会北平行营主任（后改称国民政府主席北平行辕主任），支持蒋介石发动全国规模的反共反人民内战，参与解放区的军事进攻。

1948年4月，李宗仁当选为中华民国副总统（总统蒋介石）。辽沈、淮海、平津三大战役之后，国民党精锐主力部队大部被歼，国民党统治面临覆灭命运，蒋介石被迫于1949年1月21宣布下野。1月22日，李宗仁就任中华民国代总统。李宗仁幻想通过“和谈”，阻止人民解放军渡过长江，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。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。4月23日，攻占南京，国民党反动统治被推翻。此后，李宗仁先后退到桂林、广州，继续组织国民党军队进行顽抗。11月，白崇禧指挥的桂系部队大部被歼，李宗仁在政治上赖以生存的条件被摧毁。

1949年11月20日，李宗仁以就医为名，从南宁乘专机飞往香港。12月，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，正式罢免李宗仁“副总统”职务。　

1956年4月—1965年6月十年间，李宗仁先后五次派程思远到北京，晋谒周恩来总理，为他回归祖国大陆作准备。

1965年7月，李宗仁冲破重重险阻，偕妻回到祖国大陆。李宗仁回国后，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，享年78岁。

李宗仁和白崇禧人称“李白”。二人是国民党内最具实力的地方军事势力–桂系的中心，多年来一直合作无间。最初二人一同加入孙中山在广州的革命阵营，又联合一起驱赶广西的旧军阀。北伐时，率广西军队攻至山海关。北伐成功后，和蒋介石及其他地方势力多次开战；抗战爆发后，二人动员广西的军队抗击日军，合作指挥多场大战，并屡有胜果。

1937年10月，李宗仁被任命为第五战区司令长官，驻守徐州。

1938年2月至5月他指挥了徐州会战，其中台儿庄战役是他一生辉煌的顶点。作为抗战以来正面战场首次大捷，这场悲壮的硬仗超越了政治界限，对整个民族都具有强烈的振奋意义。直到近50年之后，台儿庄仍然是唤起两岸共鸣的关键词。

1986年，大陆拍摄电影《血战台儿庄》，直接促成蒋经国开放国民党老兵回大陆探亲之路。

1949年12月，蒋介石乘坐美龄号专机逃往台湾，李宗仁眼见国民党大势已去，到台湾又不会容于蒋介石，于是以治病为名，带着家人到了美国，此后长期寓居美国，开始了长达16年的流亡生涯。虽然人在异乡，李宗仁却没有放弃自己曾经的理想，在美国政府的支持下成立一个国民党与共产党之外的“第三势力”，成为李宗仁重返政治舞台的希望。

1964年2月12日，李宗仁在美国《先驱论坛报》上发表了一封公开信。劝告美国政府不要沿着错误的道路走下去，应该效仿法国政府，迅速调整对华方针，令媒体没有想到的是，李宗仁的这封公开信会引起一位十几年不曾谋面的老朋友的强烈反应，他就是白崇禧。李宗仁接到白崇禧的信，知道必定是蒋介石的唆使，因此一笑置之，不仅如此，李宗仁的归国愿望更加迫切。

1965年4月22日，李宗仁又一次来到纽瓦克城的移民局，申请去瑞士度假。

1965年6月13日，李宗仁一个人离开美国到达了欧洲。7月12日下午两点，李宗仁夫妇和程思远登上了瑞士航空公司的一架道格拉斯式客机，这是瑞士飞往亚洲的固定航线，飞机从苏黎世起飞，经日内瓦、希腊雅典、黎巴嫩贝鲁特、巴基斯坦卡拉奇，最后飞抵香港。

到机场迎接李宗仁的还有各民主党派、全国工商联负责人、无党派民主人士、曾经参加1949年南京和平谈判代表团的成员，以及前国民党起义将领共111人。周恩来还特别介绍李宗仁同溥仪见了面，这是末代皇帝与末代总统的历史性会面。

1965年7月20日，曾任“国民政府代总统”的李宗仁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。

1966年国庆节，毛泽东邀请李宗仁登上天安门城楼，第二次接见了他，这也是毛泽东和李宗仁最后一次会面。1968年8月初，李宗仁身体状况每况愈下，住进了北京医院，后来被诊断出患了直肠癌。

临终前，李宗仁给毛泽东主席和周恩来总理留下一封信，信上说：我在1965年毅然从海外回到祖国所走的这一条路是走对了的，在这个伟大时代，我深深地感到能成为中国人民的一分子是一个无比的光荣。在我快要离开人世的最后一刻，我还深以留在台湾和海外的国民党人和一切爱国的知识分子的前途为念，他们只有一条路，就是同我一样回到祖国的怀抱。

1969年1月30日，李宗仁病情恶化，于午夜12时去世，享年78岁。

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。”

妻子（第一任）：李秀文，20岁时父母包办；

妻子（第二任）：郭德洁，35岁时娶的“平妻”，1966年3月死于北京；

妻子（第三任）：胡友松，75岁时娶的27岁女护士，疑影星胡蝶私生女；

儿子（长）：李幼邻，第一任妻子李秀文所生；

儿子（次）：李志圣。

女儿：李玉珠。

1969年2月1日，李宗仁遗体告别仪式在北京八宝山公墓礼堂举行，周恩来亲自参加，他在仪式上对李宗仁的逝世表示了深切的哀悼，对李宗仁人生的最后一封书信表示十分称赞，他说：“李宗仁先生临终前写的这封信，是一个‘历史文件’。”

李宗仁故居坐落在距桂林市约30公里的临桂县（今临桂区）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。

李宗仁官邸位于桂林市象山区文明路16号，东北两面濒临杉湖。游览李宗仁官邸、故居，可以感受李宗仁先生起落不一、扑朔迷离的历史生涯；回归祖国的征程；一个前国民政府代总统的府邸陈设、家居生活、政治生涯的终结；其“青春戎马，晚节黄花”的传奇人生。在他的故居，蕴涵着奇趣玄妙的民间风水论理与哲学，以及多姿多彩的桂北民俗文化。

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。

李宗仁史料馆建在台儿庄老火车站旧址上，三面环水、风光秀丽、建筑风格独特，为当地的一大旅游景点。李宗仁史料馆由四个展室和一个影视厅组成，全面介绍了李宗仁先生的一生，特别是挥师抗战御倭和回归祖国前后的爱国壮举。

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，珍贵录像带一盘。所展示的这些内容具有极高的历史文物价值。李宗仁史料馆是台儿庄大战遗址参观线的重要组成部分，是开展爱国主义教育，增进民族自信心的又一教育基地，是积极推进祖国和平统一大业，促进海峡两岸交流，团结全国人民的一部具体教材。

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。李宗仁史料馆以大量翔实而珍贵的历史资料，百余件李宗仁先生的遗物和难得的原始影视录像，全面展示了末代总统李宗仁曲折的爱国人生，所展实物均由李宗仁先生的第三夫人胡友松女士捐赠，属海内外首次展出的精品。胡友松女士现受聘为史料馆的名誉馆长，并长住馆内。

《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。