早年經歷

李陵年輕時擔任侍中、建章監。善于騎馬射箭，對人有仁愛之心，謙讓下士，名聲很好。漢武帝認為他具有李廣的風范，命他率領八百騎兵。

李陵曾深入匈奴二千余里，越過居延偵察地形，未遇到匈奴順利返還。后升為騎都尉，帶領精兵五千，駐在酒泉、張掖等地教習箭術以防衛匈奴。幾年后，漢朝派貳師將軍李廣利征大宛，命李陵帶其五千兵馬隨后。行至邊塞，武帝又詔令李陵，要他留下手下將士，只率五百輕騎出敦煌，至鹽水，迎接李廣利回師，然后仍駐屯在張掖。

孤軍深入

天漢二年（前99年），李廣利統領三萬騎兵從酒泉出發，攻擊在天山一帶活動的右賢王，武帝召見李陵，想要他為大軍運送糧草。

李陵來到武臺殿，向武帝叩頭請求說：“臣所率領的屯邊將士，都是荊楚勇士、奇材、劍客，力可縛虎，射必中的，望能自成一軍獨當一面，到蘭干山南邊以分單于兵力，請不要讓我們只做貳師將軍的運輸隊。”武帝說“：你是恥于做下屬吧！我發軍這么多，沒有馬匹撥給你。”李陵答道：“不須給馬匹，臣愿以少擊多，只用五千步兵直搗單于王庭。”漢武帝為他的勇氣所感便同意了，并詔令強駑都尉路博德領兵在中途迎候李陵的部隊。

路博德以前任過伏波將軍，也羞于做李陵的后備，便上奏：“現在剛進秋季正值匈奴馬肥之時，不可與之開戰，臣希望留李陵等到春天，與他各率酒泉、張掖五千騎兵分別攻打東西浚稽山，必將獲勝。”武帝見奏大怒，懷疑是李陵后悔不想出兵而指使路博德上書，于是傳詔路博德：“我想給李陵馬匹，他卻說什么‘要以少擊眾’，現在匈奴侵入西河，速帶你部趕往西河，守住鉤營之道。”又傳詔李陵：“應在九月發兵，應從險要的庶虜鄣出塞，到東浚稽山南面龍勒水一帶，徘徊以觀敵情，如無所見，則沿著浞野侯趙破奴走過的路線抵受降城休整，將情況用快馬回朝報告。你與路博德說了些什么？一并上書說清楚。”

于是，李陵率領他的五千步兵從居延出發，向北行進三十天，到浚稽山扎營。將所經過的山川地形繪制成圖，派手下騎兵陳步樂回朝稟報。陳步樂被召見，陳說李陵帶兵有方得到將士死力效命，武帝非常高興，任陳步樂為郎官。

血戰匈奴

李陵在浚稽山遭遇到單于主力，被匈奴三萬多騎兵包圍。李陵軍駐扎在兩山之間，以大車作為營壘，李陵領兵沖出營壘擺開隊伍，前排持戟和盾，后排用弓和弩，下令：“聽到擊鼓就進攻，聽到鳴金就收兵。”匈奴見漢軍人少，徑直撲向漢軍營壘。

李陵揮師搏擊，千駑齊發，匈奴兵應弦而倒。匈奴軍敗退上山，漢軍追擊，殺匈奴兵數千。單于大驚，召集左賢王、右賢王部八萬多騎兵一起圍攻李陵。李陵向南且戰且走，幾天后被困在一個山谷中。連日苦戰，很多士卒中箭受傷，三處受傷者便用車載，二處受傷者駕車，一創者堅持戰斗。

李陵說：“我軍士氣不如前，又鼓不起來，是何原因？莫非是軍中有女人么？”原來，軍隊出發時，有些被流放到邊塞的關東盜賊的妻女隨軍作了士兵們的妻子，大多藏匿在車中。李陵把她們搜出來用劍殺掉了。第二天再戰，果然斬匈奴首三千多。他們向東南方突圍，沿著故龍城道撤退，走了四五天，被大片沼澤蘆葦擋住。

匈奴軍在上風頭縱火，李陵也令將士放火燒出一塊空地才得以自救。又退到一座山下，單于已在南面山頭上，命他兒子率騎兵向李陵發起攻擊。

李陵的步兵在樹林間與匈奴騎兵拼殺，又殺匈奴兵數千，并發連駑射單于，單于下山退走。這天李陵捕得俘虜，俘虜供出：“單于說：‘這是漢朝的精兵，久攻不能拿下，卻日夜向南退走把我們引到塞邊，會不會有伏兵呢？’而許多當戶和君長都說：‘以單于親率數萬騎兵攻打漢朝幾千人，卻不能把他們消滅，那以后將無法再調兵遣將，也使漢朝越發輕視匈奴。務必在山谷間再度猛攻，還有四五十里才到平地，即使不能破敵，返回也來得及。’”這時，李陵軍處境更加險惡，匈奴騎兵多，戰斗一整天不下幾十回合，匈奴兵又死傷二千余人。匈奴軍不能取勝，準備撤走。

恰逢李陵軍中有一個叫管敢的軍侯，因被校尉凌辱而逃出投降了匈奴。對單于說：“李陵軍無后援，并且箭矢已盡，只有李陵將軍麾下和成安侯韓延年手下各八百人排在陣式前列，分別以黃白二色作旗幟，派精兵射殺旗手即可破陣了。”單于得到管敢，大喜，命騎兵合力攻打漢軍，邊打邊喊：“李陵、韓延年快降！”接著擋住去路猛烈攻打李陵。李陵處在山谷底，匈奴軍在山坡上從四面射箭，矢如雨下。漢軍堅持南行，未等沖到鞮汗山，一天之中五十萬支箭已全部射光，便丟棄戰車而去。

當時，還剩士兵三千多，赤手空拳的就斬斷車輪輻條當武器，軍吏們也只有短刀。又被一座大山所阻折入狹谷，單于切斷了他們的退路，在險要處放下壘石，很多士卒被砸死，不能前進。

黃昏后，李陵換上便衣獨步出營，攔住左右說“：不要跟著我，讓我一個人去干掉單于！”過了很久，李陵才回來，嘆息說：“兵敗如此，惟求一死！”軍吏說：“將軍威震匈奴，陛下不會讓您死，以后可想別的辦法回去，像浞野侯（趙破奴）雖被匈奴俘獲，但后來逃回去，陛下仍以禮相待，何況對將軍您呢！”李陵說“：你別說了，我不戰死，不為壯士。”于是他要部下把旌旗都砍斷，把珍寶埋藏在地下。又扼腕道：“再有幾十支箭，我們足以逃跑了，可現在無武器再戰，天一亮就只有束手待擒了。不如各作鳥獸散，還可能有逃回去報告陛下的人。”他令將士們每人拿上二升干糧，一大塊冰，約定在邊塞遮虜鄣會合。準備夜半時分擊鼓突圍，但鼓未響。

力竭被俘

李陵與韓延年一同上馬，十多名壯士和他們一道沖出。匈奴數千騎兵緊追，韓延年戰死，李陵長嘆：“我無臉面去見陛下呀！”于是下馬投降了。他的部下四散逃命，逃回塞內的僅四百余人。李陵兵敗之處離邊塞只有百余里，邊塞把情況報告了朝廷，武帝想必李陵已戰死，就把他母親和妻子召來，要相面的人來看，卻說他們臉無死喪之色。后來得知李陵已降匈奴，武帝大怒，責問陳步樂，陳步樂自殺了。

文武百官都罵李陵，武帝以李陵之事問太史令司馬遷，司馬遷則說：“李陵服侍母親孝順，對士卒講信義，常奮不顧身以赴國家危難。他長期以來養成了國士之風。今天他一次戰敗，那些為保全身家性命的臣下便攻其一點而不計其余，實在令人痛心！況且李陵提兵不滿五千，深入匈奴腹地，搏殺數萬之師，敵人被打死打傷無數而自救不暇，又召集能射箭的百姓來一起圍攻。他轉戰千里，矢盡道窮，戰士們赤手空拳，頂著敵人的箭雨仍殊死搏斗奮勇殺敵，得到部下以死效命，就是古代名將也不過如此。他雖身陷重圍而戰敗，但他殺死殺傷敵人的戰績也足以傳揚天下。他之所以不死，是想立功贖罪以報效朝廷。”起初，武帝派李廣利率領大軍出征，只令李陵協助運輸，后來李陵與單于主力戰斗，李廣利卻少有戰功。武帝認為司馬遷誣罔，是想詆毀貳師將軍為李陵說情，于是把他下獄施以腐刑。

很久以后，武帝悔悟到李陵是無救援所致，說：“李陵出塞之時，本來詔令強弩都尉接應，只因受了這奸詐老將奏書的影響又改變了詔令，才使得李陵全軍覆沒。”于是派使者慰問賞賜了李陵的殘部。李陵在匈奴一年后，武帝派因杅將軍公孫敖帶兵深入匈奴境內接李陵。

公孫敖無功而返，對武帝說：“聽俘虜講，李陵在幫單于練兵以對付漢軍，所以我們接不到他。”武帝聽到后，便將李陵家處以族刑，他母親、兄弟和妻子都被誅殺。隴西一帶士人都以李陵不能死節而累及家室為恥。

詐降成真

此后，有漢使到匈奴，李陵對使者說：“我為漢朝領步卒五千橫掃匈奴，因無救援而敗，有什么對不起漢朝而要殺我全家？”使者說：“陛下聽說李少卿在為匈奴練兵。”李陵說；“那是李緒，不是我。”李緒本來是漢朝的塞外都尉，駐守奚侯城，匈奴來攻便投降了。單于對他優禮有加，坐次在李陵之上。李陵恨他為匈奴練兵而使自己全家被誅，便派人刺殺了李緒。大閼氏要殺掉李陵，單于把他藏到北方去了，大閼氏死后才回來。

單于很看重李陵，把女兒嫁給他，立他為右校王，立衛律為丁靈王，他們都成了掌權的貴族。衛律的父親本是長水胡人，但他卻在漢朝出生長大。他同協律都尉李延年很好，李延年推薦他出使匈奴。出使回來，恰逢李延年家被抄斬。衛律害怕株連，就出逃投降了匈奴。他很受單于寵愛，經常侍于左右。而李陵則住外邊，遇到大事才召入計議。昭帝即位，大將軍霍光、左將軍上官桀輔政，他們一向與李陵很好，就派李陵過去的好友隴西人任立政等三人去匈奴招李陵歸漢。任立政等到匈奴后，單于置酒款待，李陵、衛律都在座。

他們雖見到了李陵，但不能私下講話，便用目光向李陵示意，又幾次把佩刀上的環弄掉，趁撿環時握住李陵的腳，暗示他可以回漢朝去。此后李陵、衛律備牛酒慰問漢使，一起博戲暢飲，他們都穿著匈奴的服裝蓄著匈奴發式。

任立政大聲說：“漢朝已宣布大赦，國內安樂，陛下年少，由霍子孟、上官少叔輔政。”想用這些話使李陵動心，李陵沉默不語，又不經意地摸著頭發說：“我已成匈奴人啦！”過了一會兒，衛律起身更衣，任立政說：“少卿，你受苦了，霍子孟、上官少叔向你問好。”李陵說“：霍公與上官大人可好！”立政說“：他們請少卿回故鄉去，富貴不用擔心。”李陵小聲對任立政說：“少公，我回去容易，只怕再次蒙受恥辱，無可奈何！”話未說完，衛律回來了，好像聽到了他們最后的話，說：“李少卿賢能之人，大可不必只在一國居住，從前范蠡遍游天下，由余從西戎到秦國，今天還談什么故國之類。”說罷告辭了。

任立政接著對李陵說：“你也有這個意思么？”李陵說“：大丈夫不能反復無常，再次蒙羞。”李陵在匈奴二十多年，元平元年（前74年）病死。