李济深，字任潮，广西苍梧县冠盖乡人。６岁丧父，跟随其叔父读书，后入梧州中西学堂，接受新式教育。光绪二十九年（１９０３）入广州黄埔陆军中学，两年后转入陆军速成中学步兵科继续学习。毕业后先在广东新军当见习官，后调到学兵营任排长，与连长邓铿过从甚密。宣统元年（１９０９）入保定军咨府军官学校（后改名为陆军大学），学习高等军事。

１９１１年１０月１０日，武昌起义爆发，李济深满怀革命热情，投入广东北伐军，受到总司令姚雨平器重，任命为作战参谋长。民国２年（１９１３）陆军大学迁至北京，李重返陆大，继续完成学业。１９１４年毕业后留校任教官，长达５年之久。

１９２０年，李济深南返探亲，受粤军第一师师长邓铿邀请，留在该师任副官长、参谋长。１９２２年３月，邓铿被暗杀，第一师由梁鸿楷接任师长。１９２２年６月１６日陈炯明在广州称兵作乱，围攻总统府，师长梁鸿楷抱观望态度，率部退入东江，李济深愤而辞职回广州。李济深回到广州后，遵照孙中山的指示，又回到已被陈炯明控制的第一师，继续任参谋长职，充作内应，图谋再举。１０月，孙中山令许崇智等部为东路军，由闽攻潮汕，以滇军杨希闵、桂军刘震寰部为西路军，取道梧州入粤进攻陈炯明叛军。陈派叶举为西线总指挥，率部溯西江抵御滇桂军。是时，师长梁鸿楷逍遥香港，李济深代行师长职，率部随叶出发，暗中与滇桂军联络，联合滇桂军合力攻占肇庆、三水，１９２３年１月１６日攻下广州，陈炯明叛军败退惠州。

１９２３年２月，孙中山返回广州，重建大元帅府。粤军第一师扩编为第一军，梁鸿楷任军长，李济深升任第一师师长，兼大本营西江办事处处长，所部驻防西江一带。４月，桂系军阀沈鸿英背叛孙中山，接受北京政府任命，为广东军务督理，进犯广州。李济深率师进剿，在花县、清远、英德一带击败沈军主力；后移师西江，与第三师会攻沈军盘踞肇庆的黄振帮、张希拭两个旅。敌据城顽抗，李令第三团邓演达部于东门城墙下挖掘地道，埋置炸药。５月１８日，城墙炸破十余丈大口，遂督师蜂涌冲入，全歼守敌，活捉旅长黄振帮。随后又乘胜收复云浮、德庆、郁南诸城，肃清了广东境内的沈鸿英势力。７月，与桂军黄绍竑部配合进占广西重镇梧州，将沈军驻守梧州的冯葆初旅全部缴械。后移师肇庆，梧州由黄绍竑部驻守，并接纳邓演达建议，从政治、军事上大力扶植桂系军人李宗仁、黄绍竑，打败军阀陆荣廷、沈鸿英，广西统一，使李、黄统帅的部队，成为倾向革命政府的一支强大力量。

１９２４年１月，国民党第一次全国代表大会在广州召开。李济深和全师官兵积极拥护孙中山的革命主张和“联俄、联共、扶助工农”三大政策，大力支持黄埔军校的筹建工作。他亲任该校教练部主任，从师中选派邓演达、严重、钱大钧等军事人才去军校任教，选用讲武堂学员充任军校学生队的班长，借调３万元的经费及枪枝、弹药一批，使国共合作开办的这所军校，得以迅速建立，为革命培养了大批军事人才。

１９２５年初，孙中山在北京病重。退据东江的陈炯明蠢蠢欲动，桂系军阀沈鸿英亦派兵东下，企图与陈会攻广州。大元帅府决定举行东征，李济深奉命派第一旅陈铭枢部参加东征，自率第二旅陈济棠部开赴梧州击败了沈军，粉碎其东下广州的企图。６月，滇桂军在广州叛乱，李率部配合湘军谭延部、黄埔学生军等击败滇桂军，１２日收复广州。８月２０日，廖仲恺在广州被刺身亡。李支持蒋介石借“廖案”驱逐了胡汉民、许崇智，并扣留了军长沈鸿楷等高级领导人。２６日，国民政府改组在粤军队，李济深被任命为国民革命军第四军军长。９月，率部参加第二次东征，任右翼第二纵队总指挥，由惠州向潮汕进攻陈炯明部。１０月，先后在平山安溪击败陈军，在汤圩遭遇战中，将林虎军大部歼灭，俘敌４０００余人。１０月底，军阀邓本殷、申葆藩配合陈炯明全力出阳江，向广州方向进犯。李济深奉命接任南征军总指挥职，率部由紫金回师南征，至１２月，相继将敌５万之众全歼。１９２６年１月，李命令所部渡海，占领琼州。至此，纷扰１０多年的两广军事，遂告结束。几年来，李济深为平定西江、统一广西、巩固广东革命根据地，立下了赫赫战功。１９２６年１月，在国民党第二次全国代表大会上，他被选为中央执行委员。

北伐战争时，李任国民革命军总参谋长、国民革命军总司令部留守主任、国民党政治委员会广东分会主席、广东省主席。在此期间，为支援北伐军前线作战，筹措饷械，做了大量工作。

１９２７年初，李配合蒋介石“清党”、反共，在广州发动“四·一五”事变，杀害了一批著名共产党人，派军警袭击工会、农会，解除了工人纠察队的武装。１０月，被蒋介石任命为国民革命军第八路军总指挥，李派黄绍竑、陈济棠、钱大钧等部在赣南、粤东堵截，会攻“南昌起义”的部队，使起义军遭受重大损失。１１月，汪精卫勾结张发奎，欲利用其第四军实力统一两广，与南京特委会相对抗。１６日，汪以同李济深去南京参加国民党四中全会为名，骗李离穗。当晚，张发奎与第四军军长黄琪翔调集军队，接管党政军机关，驱走在粤的桂军黄绍竑部。李济深闻讯后，在宁急电陈济棠、徐景唐和陈铭枢部，与桂军黄绍竑部合力进攻广州，张、黄通电辞职，所部在粤东地区被击败，退入赣境。

１９２８年初，李济深回到广州，对党、政机关进行改组，在粤部队改编为第四、第五、第十一军，调整了各军防区。此后，在内政、外事、治安与城镇建设等方面采取一些重大措施，取得一定的成就。

１９２９年３月，李济深为了调解蒋介石与桂系李宗仁的矛盾，前往南京劝蒋不要打内战。１５日，蒋介石以李济深伙同李宗仁、白崇禧“分头发难，谋叛党国”的罪名，将他扣留，软禁在南京汤山，并解除其一切职务；以陈济棠为讨逆军第八路军总指挥，接管了李的军权。１９３１年“九·一八”事变发生后，李济深才获得自由，从此走上民主道路，进行反蒋抗日斗争。