元年（762年），与兄长李光进从小师从姐夫舍利葛旃（又名李奉国）学习骑射，初从河东军为偏将，随郭子仪转战南北，唐宪宗时历任代、洺二州刺史、兼御史大夫。元和九年（814年）九月，迁陈州刺史，十月任忠武军节度使、检校工部尚书。元和十年（815年），唐朝以韩弘为淮西诸军行营都统，统领淮西诸军十万人，出击吴元济，李光颜以本军独当一面。韩弘拥兵自重，想倚贼以自重。李光颜作战最力，“矢集其身如猬”，仍高喊杀敌。韩弘欲结其欢心，举大梁城（今开封市）索得一美妇人赠之，光颜却还美妓，三军将士深受感动，大小百余战，