Впервые Ли Хунчжан отличился при подавлении восстания тайпинов и был в 1867 г. назначен наместником провинций Цзянсу и Аньхой. В 1868 г. подавил восстание няньцзюней, за что был удостоен жёлтой кофты, павлиньего пера и звания воспитателя наследника престола.
В 1870 г. Ли становится наместником столичной провинции Чжили и обосновывается в городе Тяньцзинь. Он использовал своё положение, чтобы выдвинуться в число богатейших людей Китая: установил монополию на торговлю опиумным маком и продвигал на ответственные посты своих родственников.
В последние десятилетия XIX века уже тяжело больной Ли фактически заведовал внешней политикой Китая. Именно он подписал Симоносекский мирный договор с Японией (1895) и Союзный договор между Российской империей и Китаем (1896), вследствие чего его имя стало в китайской истории синонимом унижений эпохи неравных договоров. Согласно мемуарам Э. Э. Ухтомского, согласие Ли подписать договор стоило российскому правительству трёх миллионов рублей.
В 1900 г. он возглавлял переговоры с Альянсом восьми держав относительно реакции на Ихэтуаньское восстание. Он же представлял императрицу Цыси при разработке Заключительного протокола.
