李广的先祖是秦朝时期的大将军李信，李家世代从军，为国家建立了赫赫战功。
公元前166年，也就是汉文帝十四年，李广应征入伍，随大军出征讨伐匈奴，他特别擅长使用弓箭，几乎百发百中，多次交锋中杀死了不少敌人，也活捉了很多俘虏。汉文帝得知他的英勇事迹后，高兴地封他为汉中郎，专门随侍在皇帝身边，每当有骑马射猎之类的活动，汉文帝就让李广在众人面前大显身手。李广也不畏惧，精湛的箭术赢得百官称赞。汉文帝曾惋惜地对李广说：“可惜你没有生在高祖时期，不然以你的一身功夫，定可以成为万户侯！”知道皇帝如此器重自己，李广在心里发誓，一定要报效国家。
到汉景帝执政时期，李广得到重用，先是被封为陇西都尉，后来又升任为骑郎将。在七国诸侯叛乱的时候，李广跟随周亚夫立了不少战功，只可惜景帝责怪他私自接受梁王的将军之印，打败诸侯王后，李广没有得到任何赏赐。
没过多久，李广被任命为上谷太守，驻守在边关，时刻注意匈奴的动静。匈奴听说守关的将军是李广，个个惊慌不已，原来连匈奴都知道李广精于骑射，骁勇善战，有他守在边关，谁还敢不自量力呢？曾听说李广在一次打猎的时候，把一块大石头看成了老虎，“嗖”的一箭射过去，竟然把石头射出一个很深的洞，匈奴人因此称呼他为“飞将军”。
上郡是边关的一个小地方，经常被匈奴騷扰，景帝便让自己宠信的一个宦官和李广一起驻守在这里，每天操兵练箭，抵御匈奴入侵。这一天，宦官带着几十个士兵外出打猎，在半路上碰到了三个匈奴兵，看到各自的敌人就在眼前，汉军和匈奴都拉开了弓箭开始射击。匈奴的箭术比宦官强上许多，两方交战没多久，几十个汉军士兵就死在匈奴的乱箭之下，宦官也受了重伤，拼了命才跑回军营。李广听完宦官的汇报后，立刻知道那三人是匈奴军中的神箭手，他毫不犹豫地带领着一百名骑兵冲出军营，誓要把神箭手抓住。
骑马狂奔了一段路程后，远远地就看到前方有三个人影在晃动，李广命令士兵从左右包抄过去，一阵激战之后，两名匈奴兵被射死，还有一名被李广俘虏了。正当李广一行人准备回去的时候，前方突然出现大批匈奴士兵，汉军士兵吓得不知道该怎么办，匈奴看到了汉军，也显得十分吃惊，马上摆出攻击的阵势，紧张地盯着李广。汉军士兵想跑回军营，李广却说：“我们现在和军营的距离太远，要是往回跑的话，肯定会被匈奴追上，如果我们留在这儿，他们反而会认为我们是故意引诱他们，以为后面还有埋伏，不敢贸然追打我们。”士兵们听到李广的解说之后，心里安定了些，便在李广的吩咐下继续朝前走，一直走到离匈奴很近的地方才停下来，接着把马鞍卸掉，盘腿坐在地上休息。匈奴看到汉军如此从容不迫，当真以为这些人是来迷惑他们的，没敢贸然上前挑衅。过了一会儿，匈奴士兵里出现一个骑着白马的人，看起来是一位将领。李广连忙带着几名士兵骑马飞奔过去，一箭射中将领，然后跑回队伍，下马休息。匈奴显然没料到汉军会突然袭击，眼看天渐渐地黑了，汉军全部躺在地上开始睡觉，匈奴更加肯定有埋伏，很快就离开了。因为李广的急中生智，众人才能够平安地回到军营，但李广身为将军，在没有告知自己去向的时候带兵追赶匈奴，万一发生了什么时候，后果不堪设想。
汉武帝即位后，赏识李广是一名难得的军事人才，便任命他为未央宫的卫尉，当时李广的好朋友程不识也在宫中担任卫尉。程不识带军有很多规矩，军队纪律严谨，李广为人随和，没有过多的军纪约束士兵。大家都乐意和李广一起打仗，觉得程不识过于严厉。
公元前133年，汉武帝为了阻止匈奴南下，在马邑设下埋伏，准备生擒匈奴首领军臣单于。这一次李广被任命为骁骑将军，驻守在马邑城外，令汉军没想到的是，军臣单于知道了汉武帝的计划，并没有出现在马邑城，汉军只好无功而返。
公元前129年，匈奴再次侵略南下，先头部队已经到达上谷（今河北怀来）。公孙贺、公孙敖、卫青和李广四位将军各率领一万骑兵迎战，卫青在龙城（匈奴祭拜祖先的地方）斩杀了700名匈奴士兵，李广则被匈奴大部队包围。士兵一个个滚下马背，李广仍坚持奋力杀敌，匈奴兵越来越多，李广也受了不少伤，最后被活捉了。军臣单于特别吩咐士兵，如果抓到了李广，一定要活着带回去。于是匈奴用一张绳子做的网帐挂在两匹马之间，让李广躺在上面，李广假装奄奄一息，匈奴见了就放松了警惕。正好旁边有一个匈奴士兵，李广趁匈奴没有防备的时候，猛地一下跳到那个士兵骑的马上，把士兵推下去，狠命拍了下马屁股，快速地朝汉军的方向逃跑。匈奴军队跟在后面紧紧地追赶，李广一边骑马，一边转过身子朝后面放箭，每一箭都射中一名匈奴兵，匈奴兵死伤很多，渐渐地和李广拉开了距离，李广终于跑回了汉营。虽然李广的箭术令人称赞，但由于他的军队在这次战斗中几乎全军覆没，自己也成了匈奴的俘虏，汉武帝决定判他斩首，后来念在李广以前功绩卓著，便把他贬为平民。
公元前119年，大将军卫青和骠骑将军霍去病北上攻打匈奴，李广当时年纪很大了，但仍然坚持请求出征，汉武帝不忍心拒绝他，就封他为前将军，跟随卫青出征。在一次战斗中，卫青让李广带着队伍走在后面，一旦看到前方情况危急，就马上赶来增援。没想到李广在荒漠中迷了路，等他和卫青会合后，战斗已经结束了。卫青很生气，责怪李广延误军期，李广老泪纵横，说：“我已经六十多岁了，和匈奴打了不下七十场战斗，本想老来再给国家出点力，没想到竟出了差错，真是造化弄人啊！”说完，就拔剑朝自己的脖子抹去，等众人拥上前把剑抢过来，李广已经死去了。那些多年跟随李广的将领和士兵们听到这个消息，都难过得痛哭起来。“