1933年3月生（另有1931年、1934年、1935年等说法）。1954年9月加入中国共产党。1956年开始在沈阳南塔第二副食门市部卖菜。出色的工作使她被推选为各级劳动模范，并受到毛泽东的亲自接见。1963年，李素文当选为全国人大代表。在随后不久的文化大革命中，因为劳动模范的出身，李素文又被推上了政治舞台；1968年5月至1973年2月任沈阳市革命委员会副主任。1969年起为中国共产党第九、十届中央委员。1972年11月后历任辽宁省革命委员会副主任、中共辽宁省委常委。1973年3月出任共青团辽宁省委书记。