在美国期间与洪哲胜、郭倍宏等人相识，于1982年成立北美洲台湾学生社，并且在洪哲胜的介绍下于1983年加入台湾独立建国联盟，担任《台湾学生》杂志发行人。之后由于出任全美台湾同乡会总干事，被国民党政府列入「黑名单」而无法返国。1988年李应元取得北卡罗莱纳大学医疗经济学博士，并任教于美国南达科塔大学；次年虽然得到国立台湾大学的聘书，但因为被国民党政府列入黑名单而无法返国任教。1990年李应元接下台湾独立建国联盟副主席一职。尔后，李应元等台独联盟成员便以「闯关」「翻墙」等方式争取返乡权，1990年7月李应元