天佑参加长征。湘江之战中，李天佑在广西灌阳新圩阻击阵地坚守3天3夜，掩护中央机关纵队渡过湘江。遵义会议后，李天佑任红三军团作战科科长。1935年6月，红一方面军与红四方面军会师后，调任红三十军参谋长。之后任陕甘支队二纵队十大队队长，率部到达陕北，参加直罗镇战役。1936年2月，李天佑任红一军团二师副师长，参加东征战役。5月，任红四师师长，参加西征战役和山城堡战役。
抗日战争时期.抗日战争爆发后，李天佑任八路军115师343旅686团团长，参加了平型关战役。10月，指挥部队在广阳附近