李嗣業字嗣業，京兆府高陵縣人，身高七尺，力大超群。

開元年間，跟隨安西都護來曜征伐十姓蘇祿，他首先登上城堡抓獲了敵人，俘虜了很多士兵。積累功勞被封為昭武校尉。

天寶初年，李嗣業被招募到安西，軍隊中開始使用長刀、而嗣業特別善於使用，每次戰鬥必定擔任先鋒，所向無敵。李嗣業升遷為中郎將。

天寶六年，高仙芝征伐勃律國，任命李嗣業為陌刀將。當時吐蕃十萬軍隊駐紮在娑勒城，靠山臨河，用木材修成城寨，來抵禦唐軍。

高仙芝夜裡偷渡信圖河，下命令說：“到中午打敗敵人，不然都處死。嗣業率步兵登上高山，往下推石頭砸死敵軍，又扛著大旗帶頭衝向險路，眾將都跟著他。

敵軍沒有料到唐軍突然到來，因此大敗，跳到山崖下摔死的有十之七八。

唐軍乘勝進軍到了勃律國，抓住了他們的國王，平定了他們的國家。李嗣業被封為右威衛將軍。

天寶十年，李嗣業跟著高仙芝討平了石國和突騎施，朝廷任任命他為跳蕩先鋒加封特進官。敵軍稱他叫“神通大將。

先前大食國聯合軍隊來進攻四鎮。高仙芝率兩萬軍隊深入進攻，被大食軍打敗，殘兵只剩下幾千人。

李嗣業對高仙芝謀劃說：“您率兵深入敵境，後無援兵，大食軍乘勝進攻，他們與其他各族軍隊也將勇敢戰鬥，我和您前去戰死了，誰來報效國家呢？不如退守白石嶺考慮退兵。

高仙芝說：“我正召集被打散的軍隊，明天再和他們交戰。

嗣業說：“大勢已去，不能坐等殺頭。

於是立即趕去扼守白石嶺，路狹窄，步、騎兵一個跟著一個前進，遇上拔汗那先退兵，輜重車堵住了道路不能過去，

嗣業怕被敵軍追上，手拿大棒打他們，士兵和馬匹被打倒的有幾十上百，拔汗那的異族軍嚇跑了，高仙芝才得以生還。

高仙芝向朝廷奏報了李嗣業的功勞，進升他為右金吾大將軍。留任疏勒鎮使。

天寶十四年，安祿山反叛，唐肅宗調他回來，詔書一到他就率軍上路，並和眾將割破手臂起誓說：“路過的地方，一草一木都不能動。”到達鳳翔後，拜見了皇帝，

皇帝高興地說“：現在你來了，勝過幾萬軍隊，討賊能否成功，全靠你們。於是下詔命他和郭子儀、僕固懷恩配合。

李嗣業常常擔任先鋒，用大棒揮擊，叛軍碰到了，都被打敗了。朝廷升任他為四鎮、北庭行軍兵馬使。

至德二年，廣平王李豫收復長安的時候，李嗣業率前軍，在香積祠北邊列陣。叛軍將領李歸仁率精銳騎兵來挑戰，唐軍用箭射退他們後來就派騎兵追趕他們，還沒跑到敵軍營地，敵軍大舉出擊，掩殺追擊的唐軍騎兵，逃回的騎兵衝亂了唐軍，因此軍陣大亂。

李嗣業對郭子儀說“：現在不拼死求生，全軍就完了。於是立刻脫掉衣服手持長刀，大喊著衝到陣前，殺死了幾十名叛軍，唐軍軍陣這才又整頓好了。

李嗣業率兩千步兵持長刀、長柄斧並排前進，所向無敵，李歸仁將軍隊埋伏在軍營左邊，窺測形勢，廣平王李豫命令，回紇精兵進攻叛軍的伏兵，李嗣業也從敵軍背後夾攻，從中午戰到太陽偏西，殺頭六萬顆，死在山澗山谷中的將近一半，叛軍東逃，於是收復了長安。後來又進兵收復洛陽，李嗣業作戰最多。

乾元二年，李嗣業和郭子儀等人圍攻相州，軍隊疲倦了，眾將都沒能建功，只有李嗣業穿鎧甲多次奮勇殺敵，在眾軍中數第一。

李嗣業後來被流箭射中，躺在營帳裡，傷快好了，突然聽見了發令的鐘鼓，他知道是在和叛軍作戰，就大喊殺敵，傷口又破裂了，流了幾升血後去世了。

皇帝賜給他諡號叫忠勇，追封武威郡王。