李寻学《书经》，好洪范灾异说。学天文、星历、阴阳，事奉丞相翟方进，翟方进也擅长研究星历。翟方进任命李寻为丞相府吏，李寻多次对翟方进阐述意见。

外戚大司马骠骑将军王根厚遇李寻，当时灾异多发，王根向李寻徵求意见。李寻认为最近会有水害，应该探寻优秀人物任用，屏退残酷统治百姓的人，整备堤防，免除山泽之税来清除朝廷的阴气。王根于是推荐李寻。

汉哀帝即位，向李寻询问关于最近大水、地震、天文变动的意见。李寻建议抑制外戚的势力。当时，汉成帝的外戚王氏势力还没有被废黜，哀帝祖母傅太后的势力逐渐变强，丞相孔光、大司空师丹反对赠傅太后皇太后之号，而被罢免。哀帝虽然没有接受李寻的进言，但凡事经常徵求李寻的意见。李寻的回答屡次应验，于是被升进黄门侍郎。李寻说近期有水害，于是汉哀帝任命李寻为骑都尉，监督黄河堤防。

成帝时代，齐人甘忠可称「汉代正逢天地的末日，必当再受天命。天帝遣真人赤精子教给我再受命的方法」。甘忠可教授夏贺良、郭昌。中垒校尉刘向奏甘忠可欺君罔上迷惑众人，甘忠可被弹劾，死于狱中。哀帝时代，哀帝重用司隶校尉解光，解光说夏贺良有甘忠可的书。此事下达奉车都尉刘歆，刘歆反对施行甘忠可的学说。李寻也喜欢甘忠可的学说。解光对皇帝说「父亲刘向上书使甘忠可下狱，儿子刘歆怎么会同意甘忠可呢」。长安令郭昌劝李寻帮助夏贺良。李寻于是劝哀帝听听夏贺良的意见。夏贺良说「汉历中衰，当再受天命。成帝不应天命，所以无后。今陛下长久得病，天地灾异频发，是天的告诫谴责。应该立刻改元易号，才能延年益寿，得到后嗣，天地灾异自然终止」。

长期卧病在床的哀帝希望夏贺良的学说真的有益，于是接受夏贺良的进言，建平二年（前5年）改元太初元将元年，自号改为「陈圣刘太平皇帝」。

一个月后，皇帝卧病如故，夏贺良建议改変政治引起了更多反对。夏贺良上奏建议把不知天命的大臣辞退，任用解光、李寻辅政。

哀帝于是将夏贺良下狱，改元、改号的诏书撤回，恢复建平年号。夏贺良被光禄勋平当审理，被处死。解光、李寻减死一等，流配敦煌郡。