司空、兼侍中、蓟国公李光弼副知节度行营事。九月，史思明攻陷洛阳，李光弼以副元帅守河阳，李系不出京师。十月，唐肃宗下诏车驾亲征，谏官论奏才中止；李系请代父出征，唐肃宗不许。三年（760年）四月，改封越王。宝应元年（762年）四月，肃宗弥留之际，张皇后与宦官李辅国有仇怨，想让监国皇太子李豫诛杀李辅国、射生内侍程元振。太子没有答应。张皇后于是结交越王李系，计划诛杀李辅国。事情泄露，李辅国、程元振挟持太子，发动兵变。四月十八，杀害张皇后、越王李系。李系妃杜氏。三子：李建，建中元年（780年）十一月，封武威郡