抗日战争胜利后的1946年春，当年西迁重庆的机关学校纷纷东下或北上，这时李炳泉已从复旦大学毕业。其二哥李炳璜已先期到达北平，任铁路局财务处的科长，并在大操场十六号铁路局宿舍区租得一座四合院，希望李炳泉与母亲一起迁居北平。

钱瑛考虑到北平党的工作亟待加强，又得知李炳泉的二哥思想比较进步，可以将其住处做为一个据点，便指示李炳泉随母亲去北平，并尽快找到一个可以掩护地下工作的社会职业。

李炳泉到北平后，进入由民主人士主持的《道报》当记者，又转入天主教主办的《益世报》任记者，后经其堂兄“剿总”少将联络处长李腾九推荐，到《平明日报》任采访部主任。

1946年初夏，原西南联大地下党总支书记袁永熙，奉中共中央南方局钱瑛之命来北平任地下党北平学委书记，找到李炳泉，与他接上关系。从此，大草场甲十六号；就成为北平地下党组织的秘密集会之处，北平学生运动的大事多是在这里讨论策划的。李炳泉在《平明日报》期间，以记者身份做了两件大事：

一是率先披露和报导了轰动全国的“沈崇事件”。1946年12月24日，北京大学先修班女生沈崇看完电影回家，途经东单广场，被驻华美军土兵皮尔逊等二人拖至附近一小树林里强奸。12月25日，一家民营的亚光通讯社发了一条短新闻，遭到国民党当局“封杀”。李炳泉得知此事后立即向袁永熙作了汇报，并按袁的指示，将消息透露给北京大学地下党员李凌，由他在校园里用海报公布了亚光通讯社所发的新闻。广大同学闻讯后极为愤怒。地下党南北系的负责人袁永熙、余涤青作出决定：放手发动群众，卉展抗议美军暴行的斗争。12月30日，北大、清华、北师大、燕大等高校的学生联合举行了声势浩大的示威游行，要求惩办凶手，高呼“美军滚出中国去!”这场斗争迅速波及全国，形成了内战大规模爆发以后的第一次学生运动高潮。鉴于这场斗争具有全国意义，李炳泉自始至终参加了有关活动的采访，先后撰写几十篇稿件，不断为学生运动撑腰鼓劲，并成为获准参加旁听“审讯”的九名记者代表之一，最后还发表了一组有关“审讯”的现场报道。

另一件事是李炳泉及时获取并传递了一个重要情报，使面临遭受袭击的中共中央领导机关转危为安。

1948年10月，蒋介石为挽救华北政局到北平督战，命令傅作义部偷袭中共中央所在地西柏坡。在此之前，李炳泉即给与他直线联系的地下党员、《益世报》采访主任刘时平布置过：“注意搜集敌军的动向”的任务。这一次，刘时平从他的同乡、傅作义部下骑兵旅旅长鄂友三那里得知，敌人将于10月28日偷袭西柏坡，“去端共产党的老窝”。他立即向李炳泉作了汇报，李炳泉迅速由地下电台报告给中共中央。当时，我军华北主力部队正在攻打归绥，太原，西柏坡留守部队较少。中共中央得到这一重要情报后，紧急动员军民迎战，使前来偷袭的国民党九十四军及鄂友三的骑兵旅无功而返。

李炳泉的重要历史功绩就是他作为北平地下党的代表亲自联络并直接参加了北平和平谈判，为促成傅作义率部起义，使北京得以和平解放作了重要工作。

从1948年9月开始，中国人民解放战争进入战略决战阶段。人民解放军在先后发动震惊中外的辽沈、淮海战役之后、又以东北、华北的百万雄师，发起了东起塘沽，西至张家口绵延千里的平津战役。人称“华北王”的傅作义眼看国民党的败局已定，何去何从，处于极度苦闷之中。在这种形势下，中共中央决定，采取军事打击与政治争取相结合的方针，力争通过谈判和平解放北平这座千年古城。于是，通过多种渠道争取傅作义率部起义，就成为北平地下党工作的重点。

地下党决定，由李炳泉通过其党兄、华北剿总少将联络处长李腾九，多方进行争取傅作义率部起义的工作。同时决定，将由他单线联系的地下党员、傅作义的女儿傅冬梅从天津《大公报》调回北平，专门做其父亲的工作。

在解放军对张家口、北平、天津实行分割包围后，傅作义要傅冬梅托北平地下党转信给中共毛泽东主席，要求和平谈判，信发出去三天，末见回复。傅作义非常焦急，希望与北平地下党的代表直接见面。经上级批准，决定由李炳泉作为地下党的代表去见傅作义。经过李腾九的沟通，李炳泉于1948年12月10日进人中南海居仁堂傅作义的办公室。一见面，发现这位“华北王”竟穿着臃肿的普通士兵制服。他不卑不亢地自我介绍说：“我奉北平地下党的派遣来见傅先生。欢迎傅先生作出决断，与我军进行和平谈判。”傅作义得知李炳泉在《平明日报》工作过，吃了一惊，原来共产党就在自己办的《平明日报》里啊!李炳泉见傅作义与自己寒暄了几句便陷入深思，就诚恳地给他分析了形势，劝他早下和平解决问题的决心。傅作义坦率地向他道出了自己的忧虑，自己在北平的力量不足，对城里的中央军不能完全控制，运作甚难，接着又表示决心说：“会在一定时间内起义，参加联合政府。”最后，傅又提出：可否派《平明日报》社长崔载之做自己的代表，并请求李炳泉带领，出城与中共方面谈判。李炳泉当即表示同意，双方约定14日出发。从此，李炳泉作为北平地下党的代表，直接参加了和平解决北平问题的谈判，并且先后三次冒着生命危险，穿越国共双方枪炮对峙的生死线。

傅我双方的和平谈判，自始至终都是在极端秘密的状态下进行的。因为当时的北平城里，不仅有大批的国民党特务，还驻有许多蒋介石的嫡系部队。消息稍有泄露，后果不堪设想。李炳泉带领崔载之出城谈判，不仅要经过敌我双方岗哨的盘查，而且在通过两军对峙的无人区时，随时可能成为双方射击的目标。第一次出城时，由于电报联络困难，还没有明确的联络地点和信号，不知道如何才能找到我军的领导人。肩负着如此重任的李炳泉，其面临的凶险是可想而知的。

傅作义为进行这次和平谈判，也作了精心的策划。一方面，他要求崔载之带一部电台和报务员、译电员，与李炳泉乘车避开蒋介石嫡系部队的防区，由广安门出城；一方面要李腾九携带一部电台佯装生病住院，专门负责与城外的崔载之电报联系。但是，14日出城不久，前方发生战斗，傅作义的部队发现崔载之、李炳泉等乘坐的吉普车上有电台，就将他们扣留下来。后虽经疏通，仍不准通行，只好原路返回。12月15日，李炳泉与崔载之再次秘密出城。根据李炳泉的建议，这次崔载之放弃了目标太大的电台，只带了电报密码和报务员、译电员，四人装成游客，乘吉普车出了西直门，换乘三轮车到颐和园，然后舍车步行，终于通过了双方对峙的无人区，遇上了解放军的前线部队。李炳泉要求战士们把他们一行四人送到司令部去。战士弄不清他们的身份，表示拒绝。李炳泉只好请求战士们将他们当做俘虏，送到司令部去。他们被送到团部，李炳泉要求再往上送。经过这样的多次上送，终于到达了东北野战军第十一纵队司令部。李炳泉这才向纵队司令员贺晋年、政委陈仁麟亮出他们一行的身份和任务。经请示，十一纵队领导人16日10时收到东北野战军领导人的复电：派兵将傅作义之代表经北平以北送到三河与我们谈判。

1948年12月19日，中共方面由东北野战军(后称第四野战军)参谋长刘亚楼出面，与崔载之谈判。李炳泉参与其事。崔载之首先转达了傅作义对此次谈判的诚意，表示愿商谈平、津、塘、张全线和平解决的方案。要求解放军放松对南苑机场的控制，将被围在新保安的第三十五军两个师放回北平，以对付蒋介石的中央军。李炳泉也向刘亚楼参谋长反映了傅作义的焦虑：解放军切断平张线后，他的军队西撤绥远已不可能，他在北平动作感到力量不足，难以控制局面。但刘亚楼的态度非常强硬，不仅要求傅的嫡系部队放下武器，而且要求所有在华北的国民党军队，全部放下武器。

崔载之当即将谈判的情况电告李腾九转傅作义，但未获复电。傅作义私下里唉声叹气说：“北平城里中央军的兵力比我多十几倍，我的军队可以放下武器，其他我控制不了啊!”

与此同时，我军在完成对北平的包围之后，开始采取打两头孤立中间的方针，向傅作义部发起进攻。22日攻克新保安，全歼傅作义的主力三十五军军部和两个师；24日解放张家口；25日，中共权威人士宣布蒋介石等四十三人为战争罪犯，傅作义是其中之一。傅作义顾虑加大，即电令崔载之立即返回北平，但令其报务员、译电员，仍留在谈判所在地三河。

傅作义面对如此形势，思想斗争十分激烈。他为了应付蒋介石，不得不下令在北平城内修筑环城马路，在东单、天坛修建临时机场，声称要与北平共存亡；同时，再次秘密致电毛泽东，表示准备通电起义的决心，要求与中共方面展开谈判，并让崔载之电告李炳泉。

李炳泉当即将崔的来电，报告平津战役前线司令部并转中央军委。

1949年1月1日，毛泽东电示林彪，要求认真做好傅作义的工作，并将关于谈判的六点意见派人直接告诉傅作义。林彪和聂荣臻商量，认为完成此项任务最合适的人选还是李炳泉。当晚，林、聂亲自找李炳泉谈话，要他立即回北平向傅作义转达毛泽东主席关于谈判的六点意见。为防止泄密，当即由林彪口授，李炳泉记录下来默诵。博闻强记的李炳泉很快把这445字的电报背得滚瓜烂熟，林彪、聂荣臻要李炳泉背一遍给他们听，果然一字不漏。1月2日，李炳泉按照商定的联络办法，由联络员王朝纲陪同到我军前沿阵地清河镇，然后独自飞步第二次穿过流弹横飞的无人区。在德胜门外顺利通过敌军盘查，当晚抵达城内大草场十六号，第二天一早就由李腾九陪同当面向傅作义传达了毛泽东主席的六点意见，特别是第一点：建议傅目前不要发起义通电。此电一发，他即没有合法地位了，他本人及他的部属都可受蒋系的压迫，甚至被解决；第二点：我们将傅作义列为战犯，傅在蒋介石及蒋系军前的地位立即加强了，傅可借此做文章，表示只有坚决打下去，除此以外再无出路，但在实际上则和我们谈判，里应外合，和平解放北平。傅氏立此一大功劳，我们就有理由赦免其战犯罪，并保存其部属。傅作义听了六点意见，体会到共产党既严肃又诚恳，内心十分感动，他怕蒋介石系统的特务发现李炳泉的行踪，即请李住人史家胡同傅本人的一处寓所。次日，崔载之即来告知：傅作义已决定做一件大事，并请再次派代表出城谈判。李炳泉见事情已有眉目，又第三次穿越生死线，回到平津战役前线司令部向林彪、聂荣臻做了汇报。林、聂当即指定李炳泉负责傅方代表的接待工作。

1949年1月7日，傅作义秘密派出周北峰少将和民盟的张东逊出城进行谈判。9日，我方由林彪、聂荣臻、罗荣恒亲自出面谈判，李炳泉为双方作了介绍。双方草签了《会谈纪要》，规定：所谈各项傅务于1月14日夜前答复，天津守军至迟于13日前开出城外。傅作义感到情况复杂，非仓促可办，且有些细节有待商讨，又于1月13日派出其副手邓宝珊，由周北峰陪同，再次出城谈判。由于天津守军末按时开出城外，这时平津前线司令部已下达攻打天津的命令。1月15日天津被解放军攻克，全歼守敌13万人。傅作义见不能再犹豫，他很快说服了绝大多数将领，镇压了少数军队的兵变，与中共达成了《关于和平解决北平问题协议》，北平宣告和平解放。李炳泉这位和平使者，也随着中国人民解放军的人城队伍，意气昂扬的返回北平。

中华人民共和国成立后，李炳泉长期在新闻战线工作。曾先后担任《人民日报》记者；《北平解放报》副刊组副组长；新华社国际部副主任；外事部主任兼全国记者协会书记处书记。在任新华社外事部主任的9年中，他为突破帝国主义的封锁，建立和发展新华社的国外分支机构，扩大与外国通讯社的合作关系，把新中国的声音传向全世界，作出了卓越的贡献，被誉为“以记者面貌出现的政治家、外交家”，记协的同志也称他为“中国记协的奠基人和好管家”。

无产阶级文化大革命运动开始后，李炳泉被以“变节投敌的反革命分子”、“国民党特务”或“特务嫌疑分子”等种种罪名，遭受关押、批斗、毒打，于1969年致死。且以所谓“敌我矛盾”为借口，不许亲人认领骨灰以致尸骨无存。其夫人刘可兴也因此受连累，被停止党籍，扫地出门，逐出北京，差点送命。

1978年10月，李炳泉的冤案得以平反昭雪，新华社为李炳泉举行了隆重的平反昭雪大会，其夫人刘可兴及流落他乡的儿子的工作和生活也得到了妥善安排。