李守贞，河阳人。晋高祖镇守河阳，任命他当客将，他后来常常跟随高祖，高祖登上皇帝位后，任命他当客省使。监护马全节的军队攻克安州的李金全，由于战功被任命为宣徽使。
出帝即位后，杨光远反叛，招引契丹军队入侵中原。守贞被授以义成军节度使，兼任侍卫亲军都虞候，跟随出帝巡视澶州。麻答率领军队出人意料地进入郓州，在马家口渡过黄河，在河东构筑栅栏，守贞率骑兵急速赶去攻破它，契丹士兵被溺死了许多人，俘获战马几百匹，下级将官七十多人。调任泰宁军节度使，率兵二万人征讨杨光远。光远投降后，他过去的官吏宋颜全部把光远的财宝、美女、好马献给守贞，守贞觉得他很好，偷偷安置在军营里。这一时期，凡是出兵攻破叛贼，一定有皇帝开恩的诏书宣布赦免叛乱者的属下，可是，光远手下的同党有十几人都逃亡在外，朝廷搜捕得很急迫，枢密使桑维翰延缓诏书的制定，很久没有颁布。有人告密说宋颜藏在李守贞的住所，朝廷下诏拘捕杀死，守贞很愤怒，从此就与桑维翰有了仇怨。
平定叛臣后有例行赏赐给士兵，守贞全部用黄黑色的劣茶、染木等分给士兵，军中士兵非常怨愤，用布帛包着这些东西做成人头形状，悬挂在树上，诅咒说“：这是李守贞的头。”守贞因为作战有功加官同平章事，并赐给他光远以前的住宅，守贞夺取连着他房屋的官民住宅，扩大他的府第，成为京城中最大的私宅。出帝亲临巡视，宴会赏赐等恩宠之礼超过其他将领。
契丹入侵时，出帝再次巡视澶州，杜重威任北面招讨使，守贞任都监。晋兵一贯骄横，可是守贞、重威作为主将都没约束士兵，行军住扎的营地周围，居民们喂养的牛马被抢劫一空，甚至于花草树木都被糟踏光了。他们开始出兵时，给予恩惠钱物，叫“挂甲钱”，到打胜仗收兵时，又有赏赐犒劳，叫“卸甲钱”，出兵收兵的费用，常常不少于三十万，为此晋的公私财力都非常困难。守贞和重威等人攻占泰州，占领满城，杀敌二千多人。从前线回来后，被任命为侍卫亲军都指挥使，兼任天平军节度使，又兼领归德。
这时，出帝派人送信招呼赵延寿让他回国，延寿假装说想回国，要得到晋兵的接应，同时契丹高牟翰也假装表示要率瀛州投降，出帝认为这是真的，命令杜重威等人率兵接应他们。开始，晋国的大臣都说杜重威不忠于朝廷，对朝廷心怀不满，不能任用，于是任用守贞。这时，重威镇守魏州，守贞经常领兵来往经过魏州城，重威接待他非常大方，送给他很多戟戈铠甲金银丝帛。出帝曾经对守贞说：“你经常用自家的私财分给士兵，可以说是忠于国家呀！”守贞道谢说“：这些财物都是杜重威给我的。”因此他请求和杜重威一起出兵北方。于是，任命杜重威为招讨使、守贞为都监，驻扎在武强。契丹入侵镇、定，守贞等人的部队在中渡，就和重威一起投降了契丹。契丹任命守贞为司徒。契丹入侵京城，授给李守贞天平军节度使的官职。
汉高祖进入京师时，守贞来朝见，授给他太保、河中军节度使的官职。高祖死后，杜重威被杀死，守贞很害怕，心里不安定，认为汉室刚刚创建，隐帝才即位，国家政权容易图谋夺取，他家里养的食客有个叫总伦的和尚用占卜等方术帮助守贞决策，说他有不同寻常的相貌，守贞因此下决心反叛。这时赵思绾首先在京兆反叛，派人拿着红黄色的衣服送给守贞，守贞非常高兴，认为天命人心都预示他将当皇帝，就出兵向西占据潼关，招致引诱当地土匪，在所在地方暗中发起叛乱。汉室派遣白文珂、常思等发兵攻击他。不久王景崇又率领凤翔军队反叛，景崇和思绾派人推举守贞为秦王，守贞授予景崇等人官职和爵位。又派人偷偷地带着封在蜡丸里的信传送给吴、蜀、契丹，让他们出兵牵制汉军。
文珂等人攻打景崇、思绾等，很长时间也没成功，隐帝就派遣枢密使郭威统率皇帝的亲兵带领文珂等人督军进攻。各位将领都请求先攻打思绾、景崇，郭威也没谋划确定攻击方向。部队走到华州，节度使扈珂对郭威说：“三位叛乱者共同与朝廷为敌，推李守贞为主将，守贞如果先败了，那么对思绾、景崇可以用传达诏令的方式攻破他们。若是舍近求远，让守贞从后面出兵切断退路，思绾、景崇在前面抗拒迎战，那么汉兵就要被制服了。”郭威认为他说得对，就先攻打守贞。
这时，冯道被罢免宰相职务住在河阳，郭威带兵刚出发时，路过冯道家进去询问对策，冯道问他：“你懂得赌博吗？”郭威年轻时是奸诈强横之徒，喜欢赌博，所以认为冯道这样问是嘲笑自己。脸色一变就要发怒。冯道说“：凡是赌博的人钱多就会多赢钱，钱少就会多输钱，不足以说明他不善于赌博，他之所以失败，是由于气势不盛。现在会合各将率领的兵马攻打一座城，单从人数多少来比较，是胜是败很明显。”郭威恍然大悟，计划用长期围困的方法制服对手，就各位将领一起分为三个栅营，用木栅拦住该城的三面，只在南面留下缺口，抽发五个县的丁夫垒筑长城连接起三个栅营。守贞从城中出兵破坏长城，郭威马上派人修补被破坏的地方，守贞就派出兵争战，但守贞的部队每次出去就会损失十分之三四，像这样过了一年，守贞城中的士兵剩下的已经不多，而且粮食也完了，以至于杀死了人当粮吃。威说“：可以了。”就定下日期，督率士兵从四面出击，破城。
开始，李守贞召见总伦问他能不能成功，总伦说：“大王理当占有天下，但是各州县灾害很多，等到杀人快完的时候，王事就会成功。”守贞很相信这话。有一次聚集将佐宴会喝酒，守贞指着一幅画着虎的图画说“：如果我有当皇帝的命运就射中虎掌。”拉弓搭箭一发命中，将领官吏都向他叩拜祝贺，守贞也更加自负。
城被攻破后，守贞和他的妻子家人投火自焚而死，汉军进城后，在烟雾灰烬中砍下守贞的头颅，传送回京城，将头悬挂在南市的木杆上示众，他的同伙余党都被肢解杀死。