李辅国本名静忠，以太监充当管御用车马的小当差。相貌瘦弱丑陋，粗通文字与筹算，在高力士手下服侍，四十余岁时，让他主管养马的账务。王钅共任闲厩使时，让他掌管饲料，他能选用饲料并降低对饲料的损耗，马因而养得肥壮，推荐给皇太子，得以服役于东宫。
陈玄礼等杀杨国忠，辅国参与谋划，又劝说太子李亨以主力速驻朔方，收集河、陇兵力，以图复兴。太子到达灵武，更亲近李辅国，李劝太子马上即帝位以维系天下人心，被选拔为家令，兼元帅府行军司马。肃宗逐渐委以辅弼重任，改名为护国，后又改今名。凡各方奏章、军符、玉玺，一概交他掌管。辅国能遇事谨慎周密，博取皇帝信任，而内心深藏奸诈未敢放肆。不吃荤，经常做出僧人的诡异行为，人们以为他柔顺善良，不疑忌他。
肃宗回京，任命他为殿中监、闲厩、五坊、宫苑、营田、栽接总监使，兼任陇右群牧、京畿铸钱、长春宫等使，及少府、殿中二监，封爵成国公，食邑实封五百户。
宰相群臣有急事想见天子，都由辅国去请示，才得到许可。辅国常在银台门决定政事。设置察事耳目数十人，官吏虽只很小的过失，没有不知道的，知道了就推究审讯。州县民刑案件，三司裁断后，有逮捕流放贬降的，都由辅国擅自主观判处，还说是皇上旨意，但却未曾报告皇上。皇上下诏书，必须经辅国的签署，才能执行，群臣不敢有所议论。外出则有武士三百人为护卫。王公大臣乃至于不敢直呼其官名，称他为“五郎”。李揆为相时，对他执子弟礼，尊称“五父”。肃宗为他娶元擢之女为妻，元擢因而被任为梁州长史，弟兄都位居中枢要职。李岘为相后，向皇帝叩头进言：“辅国专权，必将乱国。”于是决定，今后皇帝诏敕不是从中书省发出的，李岘必须审查奏复，辅国因而不悦。
这时太上皇玄宗皇帝居兴庆宫，皇帝常经天桥来请安，太上皇间或也到大明宫看皇帝，有时父子相逢道中。皇帝命陈玄礼、高力士、王承恩、魏悦、玉真公主常在太上皇左右侍奉，使梨园弟子每日奏乐歌舞以为娱乐。辅国出身微贱，虽暴发富贵，高力士等对他还是不尊重，便心怀怨恨，想建奇功来巩固自己的地位。当初，太上皇常常设酒宴于长庆楼，南向俯看大道，徘徊观赏，有时百姓父老从楼下经过，都拜舞后才离去。上元年间，剑南道进京奏事的官吏经过楼下，就上楼拜见，太上皇赐以酒宴，命玉真公主和如仙媛做主人招待，又召来郭英耣、王铣等人饮酒，赏赐颇为丰厚。辅国因而向皇帝乱说道：“太上皇住处接近街市，与外面的人交结，陈玄礼、高力士等将对陛下不利，六军中的功臣忧惧不安，请将太上皇迁入宫中。”皇帝不解。先前，兴庆宫有马三百匹，辅国诈称皇帝诏令取走，只留下十匹。太上皇对高力士说：“我儿任用辅国计谋，对我不能尽孝了。”
时逢肃宗有病，辅国就谎称皇上请太上皇巡行宫中，走到睿武门，遇射生官五百人挡道，太上皇惊恐，几乎落马，问这是干什么，辅国领武装骑士数十名纵马跑来上奏说：“皇上因兴庆宫低下简陋，我们迎接太上皇回宫住。”高力士厉声说：“皇上是五十年太平天子，辅国你想干什么？”大声呵斥令其下马，辅国失落了马缰，骂力士说：“老头儿不懂事！”杀了一个侍从。高力士大喊说“：太上皇问各位将士好！”将士们都收刀高呼万岁，一齐向太上皇行再拜大礼。高力士又说“：辅国来牵太上皇马！”辅国于是步行与高力士各在一边牵着太上皇马缰，回到太极宫，住在甘露殿，侍卫才几十人，都是老弱残兵。太上皇拉着高力士的手说“：要不是将军，朕将成为刀下鬼了。”左右的人都流泪。太上皇又说“：兴庆宫是我封王时的住地，几次要让给皇帝，他不接受，今日之搬迁，本来就是我的意愿。”不久，流放王承恩于播州，流放魏悦于溱州，流放如仙媛于归州，令玉真公主出居玉真观；皇帝另选后宫声乐艺人百余人，轮流侍奉太上皇，并备洒扫之役；令万安、咸宜两公主照顾上皇的服饰饮食。
从此太上皇郁郁寡欢，以至辞世。
李辅国以有功升为兵部尚书。赴尚书省上任时，使武士全副武装夹道侍卫，还有艺人表演跳丸舞剑杂技，百名骑兵开道，御厨供奉食品，太常寺设乐队奏乐，宰相和群臣都集中了。李辅国得志之后，更加骄纵而野心勃勃，请求担任宰相，皇帝面有难色说：“以你的功勋能力，什么官职不可以担任呢？但大家意见不一致，怎么办呢？”李辅国就暗示宰相裴冕，让大臣们联名上表推荐自己。皇帝密令肖华去告诉裴冕不要这样做。
张皇后常憎恨李辅国的专擅，皇帝卧病，太子代理国政，皇后召太子来，请杀李辅国及程元振，太子不同意，又召越王、兖王商议。程元振将此事告诉李辅国，李辅国就在凌霄门设下伏兵，迎候太子，伺机作变，当晚，逮捕两王及中人朱辉光、马英俊等加以囚禁，而杀张皇后于别殿。
代宗即位，李辅国等人以决策有功，更加跋扈，以至于对皇帝说：“陛下只管坐在宫中，外面的事听由老奴处理。”皇帝惊觉想除掉他，但畏惧他掌握着兵权，因而尊称他为尚父，事无大小都告诉他，群臣出入宫中都先到李辅国那儿，他很安然自得。皇帝又提升他为司空兼中书令，食邑实封八百户。不久，皇帝以左武卫大将军彭体盈接替了李辅国的闲厩、群牧、苑内、营田、五坊等使的职务，以右武卫大将军药子昂代替李辅国兼元帅行军司马，在宫外赐给李辅国一所大宅第。
朝野听说他失去权势，都互相庆贺。李辅国这才感到失意而忧愁，没了主意，上表请求免官。皇帝下诏进封他为博陆郡王，仍为司空及尚父，准许初一、十五上朝。李辅国想进中书省给皇上写谢表，守门人不让进，说：“尚父的宰相职务已罢免，不能进。”辅国气得说不出话来，好久才说“：老奴该死，侍候不了郎君了，请让老奴到九泉之下去侍奉先帝吧！”皇帝好言劝慰，让他回去。
韩颖、刘火亘善于观测星象，乾元年间为翰林院待诏，韩颖做司天监，刘火亘做起居舍人，与李辅国非常亲密。辅国为中书令时，韩颖升为秘书监，刘火亘升为中书舍人，裴冕推荐为山陵使判官，李辅国罢官后，都被流放岭南，赐令自尽。
自从李辅国迫使玄宗搬迁，天下人都恨他，代宗当太子时，内心就积累了愤懑不平。即帝位后，不想公开杀他，派遣侠客夜间杀死了他，时年五十九岁，割下头颅扔入厕中，断其右臂，祭告于玄宗陵。但仍然隐秘此事，用木头刻了一个头颅来下葬，追赠太傅，定其谥号为丑。
后来梓州刺史杜济，以武夫为牙门将，自称是刺杀辅国的人。