1936年7月初，紅四方麵軍在四川甘孜地區與紅二方麵軍會合。會合後，按照北進的部署，徐向前率9軍、4軍、31軍先行開路。進軍餘中，由於連日冒雨行軍，李聚奎極度疲憊，走著走著邁不開腿，突然倒下了，—試體溫燙得嚇人，幾天高燒不退，處於昏迷狀態。
軍醫檢查後說李參謀長病情嚴重，不迅速采取有效措施會有生命危險。
醫生找不到有效的藥，許多藥品奇缺。部隊又處於轉移中，很難保證治療。情況報告到上任不久的21軍軍長蕭克那裏，他立即派司令部管理科長陳增連帶一個排，連夜用擔架把李聚奎送方麵軍衛生部治療。
李聚奎昏昏沉沉地躺在擔架上，一睡就是一天一夜，醒來一會兒又睡，當他比較清醒時，便聲音微弱地問身邊的人：“走了多少天了，現在到什麼地方了?”
“我們已經過了黃河兩天了。”身邊的人告訴他。
陳增連趕快走到李聚奎身邊，用手摸了他的額頭，已經不那麼燒了，他才鬆了一口氣。他一路上到處打聽方麵軍衛生部，可部隊在晝夜轉移，哪裏找得到，看到四方麵軍總直屬隊正在過黃河，心想跟著他們準能找到衛生部，便稀裏糊塗把李聚奎抬過了黃河，又走了兩天兩夜，仍沒有找到衛生部。好在李聚奎抵抗力強，命大，要不然早就開追悼會了。
1936年10月，紅一、二、四方麵軍在甘肅會寧勝利會師。三個方麵軍會師後，中央決定紅四方麵軍西渡黃河，創建河西根據地。11月渡過黃河的紅四方麵軍改稱西路軍。
12月初，部隊抵達永昌城，西路軍總指揮部駐永昌城裏。一天晚上，西路軍軍政委員會主席兼西路軍政委陳昌浩，找大病已基本痊愈的李聚奎談話，說：“紅9軍在古浪遭敵攻擊，部隊損失過半，軍參謀長陳伯雅壯烈犧牲，決定讓你去接任9軍參謀長。”
李聚奎突然聽到這一決定，並沒有感到意外，在這情況變化頻仍、幹部奇缺的情況下，隻能服從安排。
李聚奎到職不久，軍長孫玉清調走，由西路軍副總指揮王樹聲兼任9軍軍長。他兩人本來過去是熟悉的，由於錯誤路線造成的複雜人際關係，再在一起，說話多少有些言不由衷，存在著既正常又不正常現象。
由於陳昌浩對形勢的分析與看法與中央截然相悖，12月下旬，他命令部隊撤出永昌、山丹地區，在困難重重的情況下繼續西進。
1月中旬西路軍的第5軍在高台被敵人包圍，指戰員雖經英勇奮戰，終因寡不敵眾，軍長董振堂和軍政治部主任楊克明等近2000名指戰員幾乎全部壯烈犧牲。
高台血戰，敵人得手後，更加猖狂，集中比紅軍多四五倍的絕對優勢兵力，妄圖把西路軍分割包圍而殲之。
此時，西路軍經過連續戰鬥遭損失，隻有1萬餘人了。而總部主要負責人在大敵當前，不是避敵鋒芒，避實擊虛，尋機突圍轉移，而是把兵力集中到長三五公裏，寬二三公裏的危險地段倪家營子與敵決戰。這種兵力部署正中敵人下懷，部隊進入陣地就被四五萬敵人團團圍住。
李聚奎奉命率部在倪家營子東北方向抗擊敵人。在凜冽的北風怒號不止，天寒地凍，風沙吹得人難以睜眼的環境中，指戰員仍身穿單衣、纏著破布，舍死忘生，以血洗血，抗擊輪番進攻的敵人。最後到了彈盡糧絕的情況下，紅軍戰士仍用刺刀、槍托同敵人浴血苦戰。在這血戰之地，一直堅持了50餘天，打得天昏地暗，血雨腥風，慘不忍睹。最後在2月21日的西路軍軍政委員會會議上，大家才說服陳昌浩回師陝北。
部隊在轉移中，又在倪家營子血戰7晝夜，人員損失過半，爾後邊打邊撤，由梨園口進入祁連山，忍饑挨餓，天寒地凍，浴血轉戰，許多人不是餓死就是凍死在山野，經過九死一生的考驗，一部分人走出了祁連山，脫離了虎口，保住了性命。
李聚奎幸運沒有骨留祁連山，經過血與火的淬礪，信念更堅定，意誌更堅強，智慧更豐富了。他忍氣吞聲，忍辱負重，唾麵自幹，舍死忘生，千裏行乞回到黨的懷抱，回到革命的隊伍中，繼續為革命事業而奮鬥!
抗日戰爭開始後，李聚奎被任命為八路軍第129師386旅參謀長。陳賡為旅長，陳再道為副旅長。
李聚奎立即投入了抓部隊的思想轉變工作，抓開赴前線的各種準備，特別是作戰準備，忙得連軸轉。10月初，129師留下部分兵力駐防陝甘寧邊區，師司令部率386旅、騎兵團、769團由韓城縣芝川鎮乘船東渡黃河，進入山西境內。主力從侯馬乘火車疾馳太原，因車輛不足，李聚奎率騎兵團行軍赴前線。繼115師在平型關殲敵3000餘人，首戰告捷。120師設伏雁門關，取得擊毀日軍戰車200餘輛的勝利之後，129師先頭部隊769團3營，夜襲陽明堡日軍機場，燒毀敵機24架。
不久，386旅到達馬山村，陳賡旅長讓李聚奎帶一個連正麵牽製敵人，他自己率主力從側麵襲擊駐馬山村守敵。下午劉伯承和宋任窮來到陣地，關切地問李聚奎：“情況怎麼樣?”
“敵人已開始進攻，我這裏的任務是堅守正麵陣地，抗擊、遲滯敵人前進，以掩護主力側擊敵人。”李聚奎簡要地彙報說。
當敵人正步步逼近時，劉伯承舉起望遠鏡觀察敵情。李聚奎一向佩服劉伯承大將風度，但這時他不得不為劉師長的安全擔心，便請宋任窮副主任動員劉師長快離開。宋任窮上前邊說邊拉著劉伯承的胳膊往下走。劉伯承腳上踩著茅草、雜枝，邊退邊連聲說：“同誌，你慢點扯，慢點扯，讓我看看路嘛!”
在敵人進攻的危險情況下，劉師長仍這般臨危不懼，幽默風趣，給李聚奎留下了極深的印象。幾十年後他談起這件事，仍然充滿了敬佩之情。
劉伯承和宋任窮下山後，敵人便攻擊而來，李聚奎指揮部隊邊戰邊退，始終與敵人保持一定的距離，猶如牽著敵人的鼻子，最後把敵人引往自己有利的地段，使敵受到重創。
1938年3月，129師在神頭嶺伏擊殲敵1000多人，後又在響堂鋪擊毀敵汽車180餘輛。4月份又在長樂村消滅敵人2000餘人。在長樂村戰鬥中，團長、優秀指揮員、李聚奎的摯友葉成煥不幸犧牲，李聚奎十分悲傷、難過。
5月間，李聚奎隨副師長徐向前率769團等，去冀南開展抗日根據地新區。到達南宮不久，徐向前對李聚奎說：“想讓你去冀中改編段海洲部。你先熟悉這個人的情況，爾後，我派人去把他叫來，你再和他具體談。”
李聚奎經過鍥而不舍、誌堅行苦的努力和艱苦細致的工作，做好了段海洲等人的工作。7月間，段部正式與八路軍129師771團合並，成立“八路軍129師青年縱隊”，下轄三個團。段海洲任縱隊司令員，徐深吉為副司令員，李聚奎為縱隊政治委員。軍事指揮員突然做起政治工作來了，而且做得很出色。
不久，由於段海洲頗重江湖義氣，在一些舊友的引誘糾纏下，遽然失去理智，走入歧途，擅自離開了這支隊伍，投入到國民黨軍石友三的膝下當了一名團長。後來事實教育了他，他認識到自己走了一段不該走的彎路。
李聚奎帶著這支隊伍，與796團一起平息了反動道門“六離會”糾集一萬餘人的叛亂，接著參加討伐“白吉會”幾萬人的搗亂，使冀南局勢得到了穩定。10月間，李聚奎又指揮這支隊伍在南宮以西阻擊敵人的進攻中，做出了貢獻，終於使這支部隊成為我黨領導的抗日武裝力量的一部分。
不久，山東日軍越過黃河，黨組織為了開辟魯西北地區的抗日局麵，又派李聚奎去組建抗日隊伍。
日軍入侵山東，韓複榘手下有10萬大軍，卻不戰而逃，惟有範築先專員率領隊伍在聊城抵抗日軍，受到人民的擁護和支持。他在共產黨的支持下，組織各種抗日團體、遊擊隊。李聚奎去魯是為了改造這支部隊。
不久，範築先在聊城指揮部隊抗擊敵人大舉進攻時壯烈犧牲。
為了紀念抗日將領範築先，黨組織決定成立築先縱隊。李聚奎大刀闊斧地把築先縱隊組建了起來，並被任命為縱隊司令員兼政治委員。
為天下大眾效力者必先立誌。歲月催人不易禁，光明難駐跡如客。李聚奎一心撲在革命事業上，已經34歲了，他的終生大事自己顧不上考慮，領導和同誌們卻十分關心。給他物色合適的對象，經鄧小平委托，由宋任窮批準，李聚奎和地委婦女部長、婦救總會主任王惠穎結婚。結婚後，組織上為了照顧他們的家庭生活，將王惠穎從地方調到部隊工作，王惠穎任縱隊政治部工作團團長。
從此，李聚奎與王惠穎不但成為了生活上的伴侶，而且成為了事業上誌同道合的朋友，是一對人人為之稱道的恩愛夫妻。
李聚奎結婚以後，1939年2月，日軍對魯西北地區開始大“掃蕩”，李聚奎指揮築先縱隊兩個營和先遣縱隊一個營在莘縣城北伏擊敵人，將進攻的敵人擊退，繳輜重車8輛和一些武器。隨後，李聚奎利用靈活多變的遊擊戰術，發動群眾同敵人周旋，疲憊敵人，抓住機會就給敵人來兩下，打擊敵人，破壞敵人的進攻。
1940年6月，李聚奎奉上級命令，將先遣縱隊和築先縱隊合編為129師新8旅，並為改編和建設新8旅做了大量的工作。
1941年初，李聚奎被召回到在太行山的129師師部。劉伯承師長和鄧小平政委找他談話，詳細地介紹了決死1縱隊的情況和以後的建設問題，並宣布任命李聚奎為太嶽地區決死第1縱隊副司令員的命令。
李聚奎到職後，負責部隊訓練和作戰工作。薄一波政委主管大政方針、黨的工作和部隊建設。兩人開誠相見，通力合作，風雨同舟。相處一段時間後，李聚奎深感薄一波威望素著，誌堅行苦，訥言敏行，確實是人中之傑。薄政委知情達理，在工作中知難而進、臨事不懼、任勞任怨、公正無私的精神，給李聚奎留下了深刻的印象。李聚奎從薄一波身上學到了很多東西。
從1942年開始，太嶽地區連續遭旱災，為了更好地領導人民抗擊日軍的燒殺搶掠，度過嚴重饑荒，太嶽區黨委、部隊的組織機構和人員相應地做了一些調整，薄一波接替安子文任太嶽區黨委書記兼太嶽軍區政委，陳賡任軍區司令員，決死第1縱隊改稱決1旅和第1軍分區，李聚奎被任命為旅長兼分區司令員，地委書記顧大川任分區政委，李成芳任參謀長，周仲芳任第二政委，劉有光任政治部主任。在抗日鬥爭最艱難的歲月裏，在與敵人殊死的鬥爭中，新的領導班子團結一致，齊心協力，帶領軍民英勇戰鬥，克服各種困難，給予“掃蕩”的日軍一次又一次重大打擊，使敵人一次又一次以失敗而告終。
1943年10月底，北方局代理書記鄧小平通知李聚奎去延安學習，並告訴他為太嶽區出席黨的七大正式代表。
11月中旬，李聚奎將工作交代好後，與386旅旅長周希漢等一行9人從沁源出發，一起赴延安。王惠穎也與李聚奎一同前往，心情格外激動。途經晉西北時，幾次碰上出來“掃蕩”的敵人，由於處置得當都化險為夷了。經過多次周折，長途跋涉，於12月底抵達綏德縣。李聚奎一行在“抗大”總校休息了幾天，正趕上1944年的元旦。李聚奎39歲生日也是在這裏度過的，心情自然很興奮，覺得很有意義。
過了元旦不久，何長工副校長為李聚奎一行聯係了一輛開往延安的大卡車。他們搭上卡車，順利到達了延安。
組織上安排李聚奎在中央黨校一部學習。到校後見到了中央組織部部長兼黨校副校長彭真，教育長張秀山，總務處長張明遠。大家的熱情關照使李聚奎從內心裏感到革命大家庭的溫暖。組織上交給他負責落實三位同誌的問題，他本著認真負責，實事求是的精神，為三位同誌甄別平反。
1945年4月，參加黨的七大代表從全國各地到了延安。大會按地區組成了代表團，李聚奎被編入晉冀魯豫代表團，作為正式代表出席黨的七大。開完七大後，他仍回到中央黨校一部學習，直到8月15日日軍宣布投降。
日軍投降了，中央黨校的學員們再也坐不住了，關心國內局勢的變化。
日軍投降後，並沒有使大家感到天下太平，人民會過安居樂業的生活了。相反，局勢的發展使大家感到不安，槍不能入庫，馬不能卸鞍，肩上的擔子仍然很重。
8月13日，毛澤東在延安幹部會上作報告時說：“對國民黨反動派不能抱有幻想。他們要從人民手中搶奪勝利果實，挑起新的內戰，這是定了的，對此要有充分準備。我們的方針是針鋒相對，寸土必爭，絕不讓他們輕易地占我們的地方……”毛澤東的這些話，李聚奎在腦海裏進行了反複思考，他看清了局勢發展方向，明確了今後的任務和自己的責任，再也坐不住了，他做好了充分準備，對妻子王惠穎說：“我們是從129師出來的，組織上征求我們意見時，我們還回129師去。”
抗日戰爭結束後，國共兩黨雖然在“和談”，但種種跡象表明，蔣介石搞“和談”不過是為了拖延時間，做好向共產黨進攻的準備，正在策劃一場罪惡的內戰。從各地反映的情況看也是這樣，一夜之間許多據點的炮樓換上了青天白日旗，那些出賣祖國，為非作歹的漢奸，搖身一變成了“維持地方治安”的國軍了。國民黨軍跟漢奸倒成了親兄弟了，處處限製八路軍。事態的發展讓大家看清了蔣介石的詭計，必須同他針鋒相對。
幾天來，大家最關心的是自己到哪裏去盡職盡責，心裏想到的，嘴上說的都是這件事。
李聚奎在王家坪突然碰到林彪，少不了要問他到哪裏，林彪說：“中央已決定讓我去山東。”他看了一眼李聚奎，覺得李是戰將，便提出要求說，“你也和我一起去山東好嗎？”
“去哪裏都行，服從組織安排。”不幾天，組織上通知李聚奎去山東，而且要他負責帶隊。
李聚奎在工作上一向是服從組織分配的。當李聚奎等帶領300餘人趕赴山東時，在半途又接中央發出的電報，說林彪改去東北，要求李聚奎一行也改去東北。
幾經周折，李聚奎到冀察熱遼軍區任參謀長，不久，獲悉國民黨軍以4個師的兵力向古北口進犯，搶占這塊戰略要地。當時我軍守備古北口的隻有一個連，晉察冀軍區令趙爾陸縱隊由永寧地區出發，趕往古北口保衛戰備要地。
李聚奎考慮趙爾陸縱隊趕到古北口，就是晝夜兼程也需五天五夜，倉促上陣，難以打好這個關鍵性的仗。
正當李聚奎考慮如何打好這一仗時，又傳來情報說趙爾陸在途中突然患病，不能到前線指揮。情況更加緊急，上級臨危授命李聚奎代替趙爾陸指揮這次戰鬥。李聚奎接受重任，鎮定自若，以謀略用兵，對打勝這場仗仿佛早就成竹在胸。
1月9日一大早，李聚奎率指揮部從承德出發，晚12時抵古北口，經了解趙爾陸縱隊尚未到齊，先行趕到的韓偉、楊梅生兩位副司令員與他接上了頭。
用兵之要，必先察敵情，不知敵情者，不可以言戰。李聚奎立即召集縱隊領導人一起研究敵情，部署兵力。當了解到國民黨軍四個師已進至離古北口10公裏的地區停下來休息，做進攻準備時，李聚奎在反複思考對策。
料敵在心，察機在目。當李聚奎了解情報準確無誤後，思索了片刻，說：“敵人知我古北口兵力薄弱，隻要我們不暴露目標，他們進軍不會太急，我想明天他們會從正麵沿鐵路線無顧忌地長驅直入，向古北口進發，而且進攻的時間不會太早，這樣，我們應將主要兵力擺在有利的正麵，專等他們進入我有效攻擊陣地後，我們突然以猛烈的炮火打他個猝不及防。”
善戰者，求之於勢。勁兵重地，控製萬裏。
9日深夜，李聚奎深入各部隊察看，各部隊已全部趕到。用兵之妙，妙在夜戰，上得天時，下得地利。李聚奎命令各部隊利用深夜全部隱蔽進入陣地，待機殲敵。
常言道：先下手為強，後下手遭殃。先發製人，後發製於人。李聚奎又考慮，敵人正麵進攻受挫後，可能用一部分兵力從我方左側東渡小河，繞到我左翼進攻。他令二旅四團在河岸隱蔽，專門伏擊過河的敵人，五團在古北口待機而動。
由於李聚奎果斷而又巧妙的部署，部隊雖然倉促趕到，卻占領了有利地形，有了充分的應變準備。戰鬥的發展不出所料，牽住了敵人的“牛鼻子”，敵人從哪裏進攻，哪裏都有迎接他們的炮火。李聚奎指揮自如，一直控製著戰場的主動權。這次戰鬥，殲敵2000餘人，繳獲各種槍120餘支。戰勝了兩倍於己的敵人進攻，勝利地完成了保衛軍事要地的任務。
1947年，東北民主聯軍在秋季攻勢前，後勤機關擴大為後勤司令部，原西滿軍區機關與新成立的民主聯軍後勤司令部合並，李聚奎被任命為民主聯軍後勤司令部參謀長。從此時起，他由一個軍事指揮員改做軍事後勤領導工作。到了年底，民主聯軍後勤部分為東線後勤司令部，由周純全任司令員，西線後勤司令部，由李聚奎任司令員兼政治委員。
1948年秋，李聚奎被任命為東北人民解放軍後勤部副部長。9月初，奉軍委令撤銷東北人民解放軍後勤部，分別組成東北軍區後勤部和東北野戰軍後勤部，李聚奎被任命為東北野戰軍後勤部副部長，另一副部長是周純全，部長是鍾赤兵。
李聚奎參與組織領導遼沈戰役的後勤工作。為了籌措、運輸大批物資，經常夜以繼日，廢寢忘食地工作，使得遼沈戰役能順利進行。
在錦州戰役之前，李聚奎領導後勤部門做了大量的後勤保障工作。戰役勝利後，有趣的是他在指揮運送戰利品時，誘敵一個騎兵軍繳械。
1948年11月，東北戰局發生了喜人的變化，野戰軍主力東從山海關，西至喜峰口的長城線上，浩浩蕩蕩，銳不可當，迅速入關，在華野的協同下，以抓住西線，穩住東線，對西線之敵采用圍而不殲，對東線之敵隔而不圍的作戰方針，最後達到由西向東完成對敵合圍的戰略任務。
潛師出征，利在捷速。軍以糧為本。蓄積越多，用兵越強。東北野戰軍迅速入關，供應任務十分繁重。攻打天津的一切作戰物資都是由東北運來轉送前線的。比如炮彈就堆積如山，前線要什麼炮彈就供應什麼炮彈，要多少就給多少，有求必應，按時送到。可見後勤工作量多大啊!工作做得何等好啊!
攻克天津後，東北野戰軍後勤部移駐天津。不久,東北野戰軍改稱第四野戰軍，後勤部部長鍾赤兵調任特種兵政委。周純全被任命為第四野戰軍後勤部第一部長，李聚奎為第二部長。四野主力南下，李聚奎先負責安置留下的機關和各軍的勤雜人員、家屬小孩，一直忙到1949年7月才去漢口，繼續為南下主力籌措作戰物資。長沙和平解放後，他又率四野後勤部第4分部進駐長沙，為衡寶戰役和進軍廣西準備戰略物資。由於夜以繼日地疲於奔忙，他病倒了。
他在漢口治病時，聽到了中華人民共和國成立這一振奮人心的消息，熱淚盈眶，心曠神怡!
1950年春，李聚奎被任命為第四野戰軍副參謀長，參與組織指揮解放海南島戰役。
美國操縱的所謂“聯合國軍”入侵朝鮮後，為了完成中國人民誌願軍出國作戰的物資保障工作，李聚奎由四野副參謀長調任東北軍區後勤部部長，直到1951年7月，誌願軍後方勤務司令部成立，洪學智負責誌願軍後勤工作後，李聚奎才由東北調北京，任中國人民解放軍後勤學院院長。
1955年6月，國務院成立石油工業部，李聚奎被調任部長，一直到1958年3月才又調回軍隊，任人民解放軍總後勤部政治委員。