生年不詳，從異母兄李迥生年推斷，當在750年之後。大曆十年（775年），李運被父親唐代宗封為嘉王，沒有領節度使。唐德宗貞元二年（786年），以開府儀同三司遙領橫海軍節度使、滄景等州觀察處置等使，勛封如故。按兩唐書本傳，唐德宗貞元十七年（801年）八月初九己亥，嘉王李運去世。但唐敬宗寶曆元年（824年）南郊時，李運亞獻，得賜物一百匹，且《舊唐書·楊志誠傳》載其于唐文宗太和五年（831年）遙領盧龍節度使，文宗于開成二年（837年）十月下詔授李運等金紫光祿大夫、檢校司空、賜勛上柱國並給料錢，《新唐書·文宗紀》《資治通鑑》均作其卒于開成三年（838年）八月，故其卒年當以開成年間為是。