李徹字廣達，朔方巖綠人。
父親李和，開皇初年為柱國。
李徹生性剛毅，有才幹，儀表魁偉，多有武藝。
大塚宰宇文護把他當親信，繼而授他殿中司馬，累次陞遷到奉車都尉。
宇文護因李徹忠厚有才，很禮遇他。
宇文護的兒子中山公宇文訓當蒲州刺史，宇文護令李徹以本官身份跟著他。
不久，李徹任車騎大將軍、儀同三司。
周武帝時，李徹隨皇太子西征吐谷渾，因有軍功，賜爵為同昌縣男爵，食邑三百戶。
後隨周武帝攻佔晉州。
武帝班師後，李徹與齊王宇文憲駐兵於雞棲原。
北齊國主高緯率大軍到，宇文憲引兵西上，以躲避其鋒銳。
高緯派其驍將賀蘭豹子率勁旅追擊宇文憲，雙方大戰於晉州城北。
宇文憲戰敗，李徹和楊素、宇文慶等人力戰，宇文憲的部隊才得以保全。
李徹又隨周武帝打敗北齊軍於汾水之北，乘勝攻佔高壁，攻下晉陽，擒拿高諧於冀州，李徹都出了大力。
連同李徹前後的功勳，朝廷加授他開府，又封他為蔡陽縣公爵，食邑一千戶。
周宣帝即位後，李徹隨韋孝寬略定淮南，每次都當先鋒。
淮南平定後，就授李徹為淮州刺史，安撫那些剛剛歸順的人，很得他們的歡心。
隋高祖受北周禪讓後，加授他上開府，轉任他為雲州刺史。
一年多後，調他當左武衛將軍。
晉王楊廣鎮守并州後，朝廷選拔正直而有文才武略者，當他的僚屬輔佐。
皇上因李徹是前代舊臣，多掌軍旅，有詔讓李徹總管晉王府的軍事，並晉其爵為齊安郡公。
當時蜀王楊秀也鎮守益州，皇上對侍臣們說：「怎能得到文如王子相、武如李廣達那樣的人呢？」他就是這樣被看重。
次年，突厥的沙缽略可汗進犯邊塞，皇上命令衛王楊爽為元帥，率部打擊敵人，以李徹為長史。
官軍在白道遇上敵軍，行軍總管李充對楊爽說：「北周、北齊那時，就像戰國時代一樣，中原都被武力瓜分了，由來已久啊。
突厥每次侵犯邊塞，諸將就以保全部隊為上計，所以沒有能夠死戰的。
因此突厥勝多敗少，所以每每輕視中原的軍隊。
現在，沙缽略全部帶來了國內的軍隊，佔據險要之地，必然輕視我軍而無防備。
用精兵襲擊他，可以破敵。」楊爽聽了他的話。
諸將大多懷疑，只有李徹贊成這一計謀，請求與軍同行。
李徹於是與李充率精銳的騎兵五千，出其不意，襲擊敵軍，大破突厥。
沙缽略丟下所穿的金甲，從草中潛逃了。
李徹因戰功加升為上大將軍。
沙缽略因此屈膝稱臣。
不久，沙缽略被阿拔侵犯，上書朝廷，請求增援。
朝廷以李徹為行軍總管，率精騎一萬赴敵。
阿拔聞訊逃走。
部隊回來後，又讓李徹兼任行軍總管，駐紮在平涼，以防備胡人。
封李徹為安道郡公爵。
開皇十年(590)，李徹升為柱國。
晉王楊廣轉而鎮守淮海後，以李徹為揚州總管司馬，改封為德廣郡公爵，不久徙封城陽郡公爵。
此後突厥人進犯邊塞，李徹又兼任行軍總管，打敗了他們。
左僕射高赹得罪被殺後，因李徹一向與高赹交好，因此被疏遠猜忌，不再被重用。
李徹後來口出怨言。
高祖知道了叫他去，在臥室內賜宴。
酒席上談到平生之事，李徹因此被下毒毒死。
大業中(605～616)，他的妻子宇文氏，因被逆子李安遠誣告有咒詛之事，被殺。