人物生平
家世与早年
李陵出身陇西李氏将门。祖父李广是汉景帝、武帝时期的名将，历经文帝、景帝、武帝三朝，与匈奴大小七十余战，以英勇善战闻名，却终身未得封侯，最终在漠北之战中因迷失道路而自杀。李广有三子：李当户、李椒、李敢。李当户为李广长子，早年任郎官，深受汉武帝信任，曾在天子身边侍奉，但英年早逝。李当户去世时，其妻已有身孕，后来生下的遗腹子便是李陵。
李陵作为将门遗腹子，自幼在陇西成纪长大。他继承了李氏家族的尚武传统，擅长骑射，武艺出众。成年后，李陵被汉武帝选为侍中，成为天子近臣，后又任建章监，负责监督诸骑军。李陵为人仁爱，待士卒有恩，谦让下士，在当时颇有声誉。武帝认为李陵具有其祖父李广的风范，加之李氏世代为将，便命他统领八百骑兵，深入匈奴境内二千余里，越过居延泽侦察地形。此行未遇匈奴部队，李陵平安返回。武帝对李陵的胆识颇为赞赏，拜他为骑都尉，统领丹阳郡楚人勇士五千人，驻扎在酒泉、张掖一带，教习骑射，防备匈奴。
从征大宛与边塞驻防
前104年（太初元年）夏，汉武帝派贰师将军李广利远征大宛，夺取汗血宝马。李陵奉命率领五校兵马随后跟进，作为后援。大军行至边塞时，恰逢李广利回师。武帝赐书李陵，命他留下官吏和士兵，只率五百轻骑出敦煌，至盐水迎接李广利大军班师。迎接完毕后，李陵仍回张掖驻屯。此后数年，李陵一直驻守在河西走廊一带，训练士卒，防备匈奴。
自请出征与浚稽山血战
前99年（天汉二年）秋，贰师将军李广利率领三万骑兵从酒泉出发，进攻在天山一带活动的匈奴右贤王。武帝在武台殿召见李陵，想命他为大军运输辎重。李陵不甘心只做后勤，向武帝叩头自请道：“臣所率领的屯边将士，都是荆楚一带的勇士、奇才和剑客，力可缚虎，射必命中。臣愿自领一队，到兰干山以南分散单于兵力，不让匈奴集中力量对付贰师将军。”武帝问：“你是耻于做别人的下属吧？我这次调发的军队多，没有马匹拨给你。”李陵答道：“臣不需要马匹，愿以少击众，率五千步兵直捣单于王庭。”武帝被他的勇气打动，准许了他的请求，并诏令强弩都尉路博德领兵在中途接应。
路博德曾任伏波将军，资历老于李陵，羞于做李陵的后备，便上奏说：“眼下正值秋季，匈奴马肥，不宜与之交战。臣希望留李陵到春天，与他各率酒泉、张掖的五千骑兵，分别攻打东西浚稽山，必可擒获单于。”武帝见奏大怒，怀疑是李陵后悔出兵而指使路博德上书，便下诏训斥路博德，命他率部赶往西河阻敌，又诏令李陵九月发兵，出遮虏障，至东浚稽山南龙勒水一带，徘徊观察敌情，如无所见，则沿浞野侯赵破奴旧道抵受降城休整。
前99年（天汉二年）九月，李陵率五千步兵从居延出发，北行三十日，抵达浚稽山扎营。他绘制了沿途山川地形图，派麾下骑兵陈步乐回朝禀报。陈步乐向武帝盛赞李陵带兵有方，能得将士死力，武帝非常高兴，拜陈步乐为郎官。
然而，李陵军在浚稽山与且鞮侯单于率领的主力遭遇，被匈奴三万余骑兵包围。李陵军驻扎在两浚稽山之间，以大车环绕为营垒，列阵迎敌：前排持戟盾，后排持弓弩。李陵下令：“闻鼓声而进，闻金声而止。”匈奴见汉军人少，径直扑向营垒，李陵挥师搏击，千弩齐发，匈奴兵应弦而倒，败退上山，汉军追击，杀敌数千。单于大惊，召集左贤王、右贤王部八万余骑合力围攻。李陵率军且战且退，南行数日，进入山谷之中。连日苦战，士卒伤亡惨重，三处受伤者卧于车上，两处受伤者驾车，一处受伤者继续持兵作战。
李陵发现士气低落，问左右：“我军士气衰减，难以振奋，莫非军中有女人？”原来军队出发时，一些被流放边塞的关东群盗的妻子随军做了士兵之妻，多藏匿在车中。李陵将她们搜出，全部斩杀。次日再战，汉军斩匈奴首级三千余级。李陵率军向东南突围，沿旧龙城道撤退四五日，抵达大泽芦苇之中。匈奴在上风纵火，李陵令将士放火烧出隔离带自救。汉军退至山下，单于已占据南山，命其子率骑兵攻击。汉军步兵在树林间与匈奴骑兵拼杀，又杀敌数千，并发连弩射击单于，单于退走。
力竭矢尽与投降
此时汉军捕得俘虏，供出单于与诸将的对话。单于说：“这是汉朝精兵，久攻不下，日夜引我南近边塞，莫非有伏兵？”诸当户、君长都说：“单于亲率数万骑攻打数千汉军不能灭，以后无法再调动边臣，也会让汉朝更加轻视匈奴。再在山谷间猛攻，还有四五十里到平地，若不能破敌，就退兵。”汉军处境更加险恶，与匈奴一日交战数十回合，又杀伤匈奴二千余人。匈奴损失惨重，一度准备撤走。
恰在此时，李陵军中的军候管敢因被校尉凌辱，逃出投降匈奴，将李陵军情全部出卖：“李陵军无后援，箭矢将尽，只有将军麾下与成安侯韩延年各八百人在阵前，以黄白二色为旗，派精锐骑兵射杀旗手即可破阵。”单于大喜，命骑兵合力进攻，边打边喊：“李陵、韩延年快降！”匈奴占据山坡，四面射箭，矢如雨下。汉军南行，未至鞮汗山，一日之内五十万支箭全部射尽，只得弃车而行。此时汉军尚有三千余人，赤手空拳者斩断车辐为武器，军吏只有短刀。大军被大山所阻，折入峡谷，单于切断退路，从山上投下垒石，汉军士卒多被砸死，无法前进。
黄昏后，李陵换上便衣独步出营，对左右说：“不要跟着我，大丈夫一个人去捉单于就够了！”良久才回来，叹息道：“兵败至此，只求一死！”有军吏劝道：“将军威震匈奴，陛下不会让您死。以后可另寻机会回去，就像浞野侯赵破奴被匈奴俘虏后又逃回，天子仍以礼相待，何况将军呢！”李陵说：“你不要说了！我不死，不是壮士。”于是砍断旌旗，将珍宝埋于地下，叹道：“再有几十支箭，足以脱身。如今无武器再战，天明只有束手就擒。不如各自突围，还能有人逃回去报告天子。”他命将士每人带二升干粮、一大块冰，约定在遮虏鄣会合。夜半击鼓突围，鼓却不响。李陵与韩延年上马，率十余壮士冲出，匈奴数千骑紧追，韩延年战死。李陵长叹：“无面目见陛下！”遂下马投降。部下四散，逃回边塞者仅四百余人。
家族被诛与滞留匈奴
李陵兵败投降的消息传回长安，武帝以为李陵战死，召见其家人慰问，却发现他们面无悲色。后得知李陵投降，武帝大怒，责问陈步乐，陈步乐自杀。朝中大臣纷纷指责李陵，唯有太史令司马迁为他辩解，认为李陵以少击众、力战不屈，投降或为权宜之计。武帝认为司马迁在为李陵开脱、诋毁李广利，将其下狱，处以宫刑。
李陵投降后一年，武帝派因杅将军公孙敖出兵营救。公孙敖无功而返，却捉得匈奴俘虏说李陵在帮匈奴练兵对付汉朝。武帝闻知大怒，将李陵家夷三族。从此陇西李氏声名败落，士大夫引以为耻。后来李陵责问汉使：“我为汉朝率五千兵横扫匈奴，因无援军而败，有什么对不起汉朝的，要诛我全家？”原来为匈奴练兵的是投降匈奴的原汉塞外都尉李绪。李陵遂派人刺杀李绪。匈奴大阏氏欲杀李陵，单于将他藏到北方，直到大阏氏死后才召回。单于赏识李陵的壮勇，将女儿嫁给他，立为右校王，与先降匈奴的卫律（丁灵王）地位相当。
晚年与拒归
前91年（征和二年）前后，匈奴入侵上谷、五原、酒泉，汉遣李广利、商丘成、莽通三路出击。商丘成率三万余人出西河，追至追邪径未遇匈奴而还。李陵率三万余匈奴骑兵追击，在浚稽山与商丘成军大战九日，一直打到蒲奴水，损失惨重，不得不退兵。 汉昭帝即位后，大将军霍光、左将军上官桀辅政。霍光与李陵向来交好，派李陵的老友任立政等三人出使匈奴，相机劝李陵归汉。使节在酒席上抚摸佩刀上的环（寓意“还”），触碰李陵的脚，大声说：“汉朝已大赦，中原安乐，主上年少，辅政的是霍光和上官桀！”李陵说：“吾已胡服矣！”又说：“大丈夫不能第二次受辱。”拒绝了归汉的邀请。
前81年（始元六年），被扣留匈奴十九年的苏武获释归汉。李陵置酒送别，席间起舞作歌：“径万里兮度沙幕，为君将兮奋匈奴。路穷绝兮矢刃摧，士众灭兮名已溃。老母已死，虽欲报恩将安归！”与苏武诀别。前74年（元平元年），李陵在匈奴病逝。