筹划发动五一六军事政变，成立了国家重建最高会议，出任为宣传室长，开始进入政界。第三共和国时期任朴正熙总统秘书室室长、1970年第四共和国初期任韩国中央情报部部长。1971年大韩民国总统选举任朴正熙阵营的选举总指挥。1972年5月2日李厚洛秘密前往平壤和金日成会面，两人举行了两次会谈。7月4日朝韩双方政府同时在汉城和平壤发表南北共同声明。1973年以陆军少将阶级退役。1973年中央情报部策划金大中事件，12月，在一次酒席说道“朴正熙总统的接班人是李厚洛”，此事传开后在政界引起轩然大波，也传到了朴正