1933年6月全军统一编制，部队缩编后，任红三军团四师政治部主任。

参加中央革命根据地第一至第五次反“围剿”作战。

1934年10月参加长征，任军委干部团政治教员、中央纵队没收委员会主任。1935年1月任遵义县苏维埃政府主席，4月随中央红军继续长征北上，6月同红四方面军会师后，调任红九军军部政治协理员，不久任红军总司令部侦察科科长。

1936年春调任红军大学上级政治科政治委员。6月红二、红四方面军于甘孜会师。不久任红二方面军二军团四师政治委员。同年10月率部到达甘肃会宁同红一方面军会师。

抗日战争爆发后，李井泉同志任八路军一二〇师三五八旅副旅长、政委。

1938年秋，中央派他率领游击支队，北出绥远，在大青山地区与蒙汉骑兵游击队一起开展游击战争，任女队司令员兼政委，带领部队与日伪军进行了艰苦卓绝的斗争，为创建大青山抗日根据地，建立了功勋。

1940年调任三五八旅政委。1941年春，到中央党校学习。1942年秋，调晋绥联防司令部任秘书长。同年冬，任抗日军政大学总校政委，为军队培养和输送了大批政工干部。李井泉同志为抗日战争的胜利做了重大的贡献。

日寇投降后，李井泉同志任中共中央晋绥分局书记兼区政委，领导了晋绥地区的土改运动。

1948年后，兼任二十兵团政委。他参加指挥了绥包等战役，为保卫晋绥根据地，作出了重要贡献。

1949年冬，李井泉同志任入川南下支队政委，参加领导进军西南的战斗。

1950年初，任川西区党委第一书记、军区政委，兼行署主任。

1952年秋，任中共四川省委第一书记，省军区第一政委兼省政府主席，中央西南局第三副书记、西南军区副政委。

在这期间，李井泉同志领导了四川军民的清匪反霸，土改镇反，恢复经济，发展农业生产，极大地推动了全省的革命和建设事业的发展。

在国民经济恢复时期，执行中央关于“积极发展，稳步前进”的方针，提出发展农业生产的十项政策，发动群众大搞农田水利建设。领导重修都江堰，合理开发利用水资源。毛泽东视察都江堰工程时，说他“为四川人民立了一大功。”

1958年5月，在中共八届五中全会上当选中央政治局委员。

1960年9月，任中共中央西南局第一书记兼成都军区第一政委时，正当国家经济困难时期，四川军民顾全大局，向国家贡献300亿斤粮食度荒解难。他致力于发展四川省的基础工业和国防工业，初步改变了西南地区落后面貌。

1964年12月，当选第三届全国人大常委会副委员长。

在“文化大革命”中，李井泉同志遭到迫害。在身心受到严重摧残的情况下，仍然坚持进行斗争，表现了共产党人的坚定信念。1966年11月10日，姚文元的《评新编历史剧》发表以后，李井泉对于是否在《四川日报》转载，很伤脑筋。几经周折，《四川日报》一直拖到12月14日才转载。这一点后来成为红卫兵、造反派攻击李井泉的口实。1967年5月7日下发的《关于处理四川问题的决定》，正式点名批判了“以李井泉为首的一小撮党内走资本主义道路的当权派”，严厉批评他们“长期以来，把四川省当作反党、反社会主义、反毛泽东思想的独立王国。在‘文革’中，李井泉等人坚持执行刘少奇、邓小平的资产阶级反动路线”。宣布撤销李井泉党内外一切职务。从此，李并泉遭到了更加猛烈的批判斗争。

1989年4月24日在北京病逝，享年80岁。

李井泉同志是第八届中共中央政治局委员，第三、四、五届全国人大常委会副委员长。在党的十二次全国代表大会上当选为中央顾问委员会委员，并在中央顾问委员会第一次全体会议上当选为常委。他还是中国共产党第七、八、十、十一、十二次全国代表大会代表，第八、十、十一届中央委员。他还曾任西南协作委员会委员，西南三线建设委员会主任，四川省政协主席。李井泉同志坚决拥护党的十一届三中全会以来的路线、方针、政策，坚持四项基本原则，积极支持改革开放。李井泉同志长期担任党、国家和军队的重要领导职务。具有丰富的党的建设、政权建设、军队建设的经验，具有坚强的党性和高度的组织纪律性。他密切联系群众，深入调查研究，兢兢业业，勤勤恳恳，全心全意为人民服务。他为人正直，襟怀坦白，不隐瞒自己的政治观点，对于工作中的失误，勇于承担责任。他光明磊落，坚持原则，顾全大局。他廉洁奉公，严于律已，不搞特权，不谋私利，保持了共产党人的优良作风和高尚品德。李井泉同志退居二线后，不顾年高体弱，孜孜不倦地学习，深人实际，调查研究。他的一生是光辉的一生，战斗的一生，是为中国人民的解放事业和社会主义建设事业艰苦奋斗的一生。