适逢光武在宛县躲避官兵，李通听说后，就派李轶前往去迎接光武。光武起初认为李通是士君子而仰慕他，因此前去答拜李通。

等到见了面，两人一起交谈了很长时间，手拉着手很是欢洽。李通于是把谶语的事全说了，光武开始根本没想到，不敢把谶语和自己联系起来。

当时李守在长安，光武就悄悄观察着李通说：“假如是这样，你父亲该怎么办呢?”李通说：“已经自有打算了。”于是又详细说了他的计划。

光武深知李通的用意后，就互相约定，定下计策，约定在材官将军在都城考试骑士的这一天，劫持前队大夫和属正，借此来号令大众。李通于是让光武和李轶回到舂陵，起兵来响应自己。

更始帝刘玄即位，任命李通为柱国大将军、辅汉侯。跟随刘玄到长安，改任为大将军，封西平王。刘玄命令李通拿着符节回守荆州，李通于是娶了光武的妹妹刘伯姬为妻，她就是后来的宁平公主。光武登皇位，征召李通做皇宫卫尉。

建武二年，封为固始侯，任命为大司农。光武每次征战四方，常常命令李通留守京师，安抚百姓，修建宫室，建造学校。建武五年春，替代王梁为前将军。建武六年夏，率领破奸将军侯进、捕虏将军王霸等十营攻打汉中叛军。

李通以平民百姓身份倡议起事，帮助光武建成大业，再加上因为宁平公主的缘故，特别被光武亲近器重。但李通生性谦虚恭敬，常想躲避权力。当时天下基本安定，李通借病重为由上书皇帝请求辞官回家。

光武下令将此事交众位大臣讨论，大司徒侯霸等人说：“王莽篡夺汉室皇权，扰乱天下。李通身怀像伊尹、吕尚一样的谋略，制定大计，扶持光武助成帝业，为国家毁了宗族，事奉主公忘了自己，有扶助危难、兴灭继绝的功绩，功劳最大，天下人都知道。

李通因天下平定了，谦让辞官。天下安定了不能忘了危难关头的人，可以让李通在职治病。他想返回封地做诸侯，不能听从。”

于是命令李通努力寻找医生和药品，按时处理政务。这年夏，提升李通为大司空。李通一向有消渴病，推托病重不理政事，连年请求退休，光武每每更加宠爱他。李通于建武十八年去世，谥号恭侯。