李密的祖父李光，曾任朱提太守。李密從小境遇不佳，出生六個月就死了父親，四歲時母親改嫁。他是在祖母劉氏的撫養下長大成人的。李密以孝敬祖母而聞名。據《晉書·李密傳》說：祖母有疾，他痛哭流涕，夜不解衣，侍其基右。膳食、湯藥、必親自口嘗然后進獻。

李密幼時體弱多病，甚好學，師事譙周，博覽五經，尤精《春秋左氏傳》，以文學見長。年輕時，曾任蜀漢尚書郎。

李密幾次出使吳國，吳大帝孫權問蜀漢兵馬多少，回答道：“官用有余，人間自足。”后來吳大帝和群臣一起討論道義問題，都說愿意做弟弟。李密說：“我愿意做兄長。”被問道為什么，李密說：“做哥哥的有更多時間侍奉父母。”吳國君臣都認為他說的對。

魏滅蜀后，征西將軍鄧艾敬慕他的才能，請他擔任主簿。李密以奉養年邁祖母為由，謝絕了鄧艾的聘請。

泰始三年（267年）晉武帝司馬炎立太子，慕李密之名，下詔征密為太子洗馬（官名）。詔書累下，郡縣不斷催促，這時，李密的祖母已九十六歲，年老多病。于是他向晉武帝上表，陳述家里情況，說明自己無法應詔的原因。這就是著名的《陳情事表》，或稱《陳情表》或《陳事表》，此《表》寫于西晉武帝泰始三年（267）。

《陳情表》辭語懇切，委婉動人。表到朝廷，晉武帝看了，為李密對祖母劉氏的一片孝心所感動，贊嘆李密“不空有名也”。不僅同意暫不赴詔，還嘉獎他孝敬長輩的誠心，賞賜奴婢二人，并指令所在郡縣，發給他贍養祖母的費用。

李密在祖母去世服期滿后出仕。在任溫縣（今河南溫縣）縣令時，政令嚴明，政績顯著，剛正見稱。過去，中山諸王每過溫縣，必苛求供給，當地人民以此為患。李密到任后，中山諸王進過境仍苛求如故。李密以理力爭，使諸王過境不敢苛求，為百姓辦了件好事。

李密本望到朝廷任職，施展自己的聰明才智，由于朝中權貴畏懼他的剛正，故朝中無人推薦。最后只做了漢中太守，一年后罷官歸田。后病卒，終年六十四歲。