征得玄宗的同意就率兵北上，李倓亲率骁骑数百，每战必奋勇当前，多次击溃盘踞关中的叛军。756年，李亨在灵武称帝，即唐肃宗。李倓为人正直，多次向肃宗揭露李辅国、张良娣二人之恶，李辅国串通张良娣诬陷李倓欲谋害其兄广平王李俶，肃宗听信谗言而赐死他。然而李俶与李泌多次向肃宗表明李倓无罪，肃宗也颇感后悔。
身后.768年，唐代宗追封李倓为齐王，不久又追谥为承天皇帝，并与兴信公主（玄宗女，李倓姑母）第十四女张氏（张说孙女、张垍女）冥婚，备礼改葬于顺陵。