李彻字广达，朔方岩绿人。
父亲李和，开皇初年为柱国。
李彻生性刚毅，有才干，仪表魁伟，多有武艺。
大冢宰宇文护把他当亲信，继而授他殿中司马，累次升迁到奉车都尉。
宇文护因李彻忠厚有才，很礼遇他。
宇文护的儿子中山公宇文训当蒲州刺史，宇文护令李彻以本官身份跟着他。
不久，李彻任车骑大将军、仪同三司。
周武帝时，李彻随皇太子西征吐谷浑，因有军功，赐爵为同昌县男爵，食邑三百户。
后随周武帝攻占晋州。
武帝班师后，李彻与齐王宇文宪驻兵于鸡栖原。
北齐国主高纬率大军到，宇文宪引兵西上，以躲避其锋锐。
高纬派其骁将贺兰豹子率劲旅追击宇文宪，双方大战于晋州城北。
宇文宪战败，李彻和杨素、宇文庆等人力战，宇文宪的部队才得以保全。
李彻又随周武帝打败北齐军于汾水之北，乘胜攻占高壁，攻下晋阳，擒拿高谐于冀州，李彻都出了大力。
连同李彻前后的功勋，朝廷加授他开府，又封他为蔡阳县公爵，食邑一千户。
周宣帝即位后，李彻随韦孝宽略定淮南，每次都当先锋。
淮南平定后，就授李彻为淮州刺史，安抚那些刚刚归顺的人，很得他们的欢心。
隋高祖受北周禅让后，加授他上开府，转任他为云州刺史。
一年多后，调他当左武卫将军。
晋王杨广镇守并州后，朝廷选拔正直而有文才武略者，当他的僚属辅佐。
皇上因李彻是前代旧臣，多掌军旅，有诏让李彻总管晋王府的军事，并晋其爵为齐安郡公。
当时蜀王杨秀也镇守益州，皇上对侍臣们说：“怎能得到文如王子相、武如李广达那样的人呢？”他就是这样被看重。
次年，突厥的沙钵略可汗进犯边塞，皇上命令卫王杨爽为元帅，率部打击敌人，以李彻为长史。
官军在白道遇上敌军，行军总管李充对杨爽说：“北周、北齐那时，就像战国时代一样，中原都被武力瓜分了，由来已久啊。
突厥每次侵犯边塞，诸将就以保全部队为上计，所以没有能够死战的。
因此突厥胜多败少，所以每每轻视中原的军队。
现在，沙钵略全部带来了国内的军队，占据险要之地，必然轻视我军而无防备。
用精兵袭击他，可以破敌。”杨爽听了他的话。
诸将大多怀疑，只有李彻赞成这一计谋，请求与军同行。
李彻于是与李充率精锐的骑兵五千，出其不意，袭击敌军，大破突厥。
沙钵略丢下所穿的金甲，从草中潜逃了。
李彻因战功加升为上大将军。
沙钵略因此屈膝称臣。
不久，沙钵略被阿拔侵犯，上书朝廷，请求增援。
朝廷以李彻为行军总管，率精骑一万赴敌。
阿拔闻讯逃走。
部队回来后，又让李彻兼任行军总管，驻扎在平凉，以防备胡人。
封李彻为安道郡公爵。
开皇十年(590)，李彻升为柱国。
晋王杨广转而镇守淮海后，以李彻为扬州总管司马，改封为德广郡公爵，不久徙封城阳郡公爵。
此后突厥人进犯边塞，李彻又兼任行军总管，打败了他们。
左仆射高赹得罪被杀后，因李彻一向与高赹交好，因此被疏远猜忌，不再被重用。
李彻后来口出怨言。
高祖知道了叫他去，在卧室内赐宴。
酒席上谈到平生之事，李彻因此被下毒毒死。
大业中(605～616)，他的妻子宇文氏，因被逆子李安远诬告有咒诅之事，被杀。