李逵小名铁牛，江湖人称“黑旋风”，家中有老母及一兄长名为李达。李逵因为打死了人，逃了出去，遇到赦宥，流落在江州。在江州大牢里当一个小牢子，与江州两院押牢节级院长“神行太保”戴宗相熟。
宋江因杀阎婆惜被发配江州，与戴宗相见。在戴宗的引荐下，李逵认识了之前慕名已久的宋江。宋江借十两银子给李逵拿去赌，李逵对其慷慨极为拜服。紧接着，三人又到琵琶亭饮酒，宋江要吃鲜鱼，李逵便去讨，却听说要等鱼牙主人来了才能卖。李逵因此发怒，后来鱼牙主人“浪里白条”张顺见他捣乱，便与他厮打起来，从陆上打到水中，直到宋江、戴宗来叫停。从此张顺也与三人成为好友。“黑旋风斗浪里白条”一节，因为场面精彩，后来常常成为水浒题材的绘画、影视重点表现的情节。
数日后，宋江酒后在浔阳楼上题诗，被无为军在闲通判黄文炳解读为反诗，向江州蔡九知府蔡得章告发，宋江因此被打入大牢。其后戴宗为救宋江，传了一封梁山泊造的假信，亦被黄文炳识破。宋、戴二人被判死刑，押到十字路口待斩。
为救二人，梁山二十余条好汉赶到江州，劫了法场。李逵在不知梁山方面行动的情况下，也独自从预先藏身的楼上跳下，砍翻两个刽子手，与梁山众人同时在法场里厮杀。救出宋、戴二人后，李逵杀得性起，逢人便砍，梁山首领晁盖对他喝阻也无效。其后李逵和梁山众人打入无为军，杀了黄文炳，并从此与江州的张顺等人随宋江上了梁山。
李逵上梁山后，思母心切，为了让母亲享福，特地回家去接老母亲上梁山。路遇李鬼扮成“李逵”剪径，李鬼谎称家中有九十老母，便被李逵放走。后来李逵路过李鬼家，发现李鬼不仅所言不实，且企图害他，便将他杀了。回到家中后，李逵背着双目失明的老母亲奔梁山而去，途中路过沂岭时，李逵放下母亲去接水。回来后，发现老母被老虎所吃。李逵气愤之下杀了一窝四只老虎。
李逵杀虎之事惊动了周围一带，由于李鬼老婆的告发，当地曹太公用计将他捉住。沂水县知县派都头“青眼虎”李云将他押送到县里。李云在押送李逵的路上，遇到早已得知此事的朱贵、朱富兄弟，被麻翻。李逵因此被放出，李云、朱富也因此上了梁山。[17]
之后，李逵参与了梁山三打祝家庄等行动，杀祝龙、祝彪等，灭扈家庄。[18]
李逵听从吴用的吩咐，为了让朱仝上梁山，杀了沧州知府之子小衙内。朱仝深恨李逵，欲要性命相搏。李逵因此留在柴进府上暂避。
李逵在柴进庄上住了一月。期间柴进的叔叔柴皇城因被高唐州新任知府、高俅的叔伯兄弟高廉的妻舅殷天锡仗势欺压而气死，李逵一怒之下打死了殷天锡，导致柴进被捕入狱。为了救柴进，梁山发兵攻打高唐州，却因高廉会妖法而受阻，于是李逵与戴宗受命去蓟州请公孙胜来破高廉。
戴宗以神行法与李逵一起前往蓟州，并在路上利用神行法作弄了李逵一番，将李逵整治地服服帖帖。两人见到公孙胜的师父罗真人后，因罗真人不放公孙胜走，李逵一气之下斧劈罗真人，却被罗真人以道术教训一番。罗真人表示李逵是天杀星下凡，“为是下土众生作业太重，故罚他下来杀戮”。[21]取得公孙胜出山后，在返回的路上，李逵又与“金钱豹子”汤隆结拜，并带其上山。此后公孙胜以罗真人所教“五雷天罡正法”，破了高廉的妖术。李逵为了弥补过错，到井下救起了柴进。
晁盖在曾头市中箭，宋江暂代寨主之位后，一日宋江、吴用听做道场的和尚说起卢俊义，便决定赚其上山。吴用与李逵扮成算命先生和哑道童到大名府，把卢俊义诱到了山上。后来卢俊义因吴用所题反诗以及总管李固叛变被抓，差点送命。梁山两次派兵攻打大名府，李逵亦在其中。
后来凌州单廷珪、魏定国受命征梁山，李逵独自下山，企图去凌州斩杀二将。路上劈了未上梁山而自称“梁山好汉”的韩伯龙，又结识了焦挺、鲍旭，并将他们带上梁山。后来单、魏二人被关胜收服，也上了梁山。梁山打破曾头市，又打了东平、东昌二府之后，一百单八将大聚义。根据天降石碣名号，李逵为“天杀星黑旋风李逵”，排名二十二，又获步军头领之职。
大聚义之后，在菊花之会上，宋江提出招安之事，李逵大闹以示不满，宋江假意要斩其头。
第二年元宵，宋江等人去东京看灯，李逵也要跟随。到了东京之后，宋江等与名妓李师师见面，李逵见了大怒，先打翻在附近的杨太尉，又放火并大闹。幸得梁山军马到城下将众人护送出城。
接下来的“黑旋风乔捉鬼”“梁山泊双献头”“黑旋风乔坐衙”“燕青打擂”几个故事，都是以李逵和燕青为主角，与全书主线关联甚少的情节，而且多数都很可能直接取材自元杂剧故事。其中“双献头”一节为李逵误信他人所言，以为宋江强抢民女，要杀宋江，后来得知是他人冒充之后，杀了冒充者，回山负荆请罪，应取材自元杂剧《李逵负荆》，这一故事通过戏曲等的传播，在后世流传甚广。
朝廷第一次到梁山招安之时，态度恶劣。李逵愤怒，将诏书扯得粉碎。后来童贯带兵攻打梁山，李逵与几名步军将校樊瑞、鲍旭、项充、李衮配合作战，有斩杀睢州兵马都监段鹏举等战绩。
后来梁山受了招安，李逵以梁山军的一员，参与了征讨辽国、田虎、王庆、方腊之战，仍常与鲍旭、项充、李衮配合，多有斩将。其中征讨田虎之时，有内涵曲折的“李逵梦闹天池”一节，写李逵在梦中见到母亲、杀了奸臣恶霸等，又得到“要夷田虎族，须谐琼矢镞”的暗示，引出后来成为张清妻子的琼英。
征方腊结束后，梁山头领只有少数存活，李逵是其中之一，获封镇江润州都统制之职。后来蔡京、高俅等人，以御酒之计，要毒死宋江。宋江饮了御酒，知道已经中毒，因怕李逵为了报仇再度啸聚山林，便请他到自己所在，使他在不知情的情况下也饮下毒酒，事后宋江告知李逵真相，李逵表示：“生时服侍哥哥，死了也只是哥哥部下一个小鬼。”后来果然毒发身亡
