李廣是隴西郡成紀（今甘肅省秦安縣）人，家族世代傳習箭術。漢孝文帝十四年，北方少數民族匈奴族大舉南侵，李廣以良家弟子的身份隨軍征戰，由於善騎射，斬殺敵軍多名，被任命為中郎。漢景帝繼位後，李廣先任隴西都尉，後調任騎郎將。吳王劉濞率諸侯王謀反的時候，李廣跟隨大將周亞夫參戰，戰功卓著。謀反被平定後，李廣又調任上穀太守。擔任上穀太守期間，匈奴每天都來進犯。典屬國公孫昆邪於是對景帝說：“李廣的才氣乃天下無雙，但如果他憑仗著自己的才能與匈奴硬拚，到頭來皇上恐怕會失去他。”景帝便調李廣擔任上郡太守。但後來邊境形勢吃緊，景帝又不得不讓他鎮守邊境。李廣曾經擔任過隴西、北地、雁門、代郡、雲中等地的太守，每到一地都率兵奮力抵抗匈奴。
曾有一次，李廣隻帶領了一百多名騎兵，與幾千名匈奴騎兵遭遇。匈奴發現對方人數很少，以為隻是誘敵的騎兵，便跑上山去，拉開了陣勢。李廣手下的一百多名騎兵很緊張，想勒馬往回跑，李廣卻阻止了他們，說：“我們的大本營離這兒有幾十裏路，如果我們現在往回跑，匈奴一旦追殺我們，能把我們一下子殺光。但如果我們停馬不走，他們就認定了我們隻是誘敵的，反而不敢攻打。”李廣率領這一百名騎兵迎敵而上，在距匈奴陣地隻剩二裏路的地方停下來，並下令：“下馬，解下馬鞍！”騎兵們不由得疑惑地問：“解下了馬鞍，萬一這麼多匈奴人一齊衝過來，我們豈不是連逃都來不及？”李廣說：“解下了馬鞍，就是進一步向匈奴人表明我們不逃跑，讓他們認定我們隻是來誘敵的。”騎兵們便按李廣吩咐的去做了，匈奴人果然不敢進攻。到了黃昏，李廣再讓騎兵們放開馬，各自躺倒休息，匈奴人更奇怪了，不敢貿然行動。半夜時分，匈奴人終於確信了附近埋伏著漢朝軍隊，隨時有可能發動襲擊，便撤兵離去。就這樣，直至次日早晨，李廣方才率領著這一百多名騎兵，平安地回到了大本營。李廣的勇敢和沉著徹底折服了大家。
漢景帝去世後，漢武帝繼位。武帝元光元年（公元前134年），漢朝軍隊想以雁門郡馬邑城（在今山西省朔州市境內）作誘餌，並派軍隊埋伏在馬邑城附近，想讓匈奴單於（chán yú，匈奴首領）中計。李廣擔任了驍騎將軍，指揮這場戰鬥。可惜匈奴單於識破了漢朝軍隊的計謀，還沒有到馬邑城就覺出了異樣，很快逃走。李廣不服。為消滅匈奴軍隊的有生力量，已由衛尉提升為將軍的李廣再度率兵，從雁門關出發攻打匈奴。不料匈奴軍隊人多勢眾，非但沒被打敗，李廣本人也被他們活捉。匈奴單於早就聽說李廣勇猛而善兵法，便命令道：“捉住了李廣，要把活的送來！”匈奴騎兵便把受了傷的李廣安置在兩匹馬中間一隻特製的網袋裏。走出十餘裏，假裝死去的李廣發現一名匈奴少年騎著一匹好馬，正巧經過他的身邊。李廣一躍而起，神奇地躍上了那匹馬，並把少年推下去，然後便策馬狂奔。匈奴出動數百名騎兵追趕著他，他一邊騎馬，一邊用那少年的弓箭朝後射箭，射殺了多名匈奴騎兵，得以成功逃脫。李廣找到了他屬下的剩餘部隊，並回到了京城。然而，朝廷認為這一仗損失過大，又沒有成果，李廣本人還被匈奴俘虜，這些罪錯足以判他死刑。念及他以往的功勞，家人又拿出了一筆贖金，李廣方才免於一死，但削官為民。