《汉书》挂在牛角上边走边读。越国公杨素路过，见其勤奋，与之交谈，大为欣赏。回府后杨素对儿子杨玄感提及此事，杨玄感遂与李密倾心相交。大业九年（613年），杨玄感趁炀帝东征高句丽起兵叛变，李密前往投奔，成为杨玄感的心腹谋士，颇受器重。李密向杨玄感提议攻取辽东，这样可以使隋炀帝腹背受敌，但杨玄感没有采纳。李密又提议攻取长安和关中一带，又不被杨玄感接受。最终杨玄感决定攻打较近的东都洛阳。但洛阳久攻不下，杨玄感被迫撤围，最后在逃窜的途中兵败被杀。李密在逃亡的途中被隋军逮捕，但在押送的途中通过贿赂监军的方式成功逃脱