“二次革命”中，龙济光因效忠袁世凯而窃据广东都督职；袁称帝时又封其为一等公加郡王衔。袁世凯复辟帝制时，龙虽然宣布广东独立，参加军务院而为抚军之一，但他却未真心讨袁，不愿护国军假道粤境北伐。袁死后，龙立即宣布拥护段祺瑞而取消独立，并派兵在粤省韶关阻止护国军北伐，从而引发了护国军的讨龙战役。讨龙战役爆发后，林虎第6军在粤汉铁路南段沿线与龙军发生接触，李宗仁所在第13团也由肇庆出发开赴前线。这是李宗仁从军后第一次参加战斗。
战斗打响后，李宗仁所在连队的连长因胆怯而临阵离职，营长也不知去向，士兵便也畏葸不前，所以在龙军的进攻下，阵脚开始动摇。李宗仁见状，决定以逆袭阻止龙军进攻。他挺身而出，命令掌旗兵高举连旗，号令全连士兵冲锋，并一马当先冲在了前面。战斗中，一颗子弹击中他的右颊，顿时血流如注，满嘴都是碎牙。李宗仁第一次参加战斗就挂了花，确实有些意外。不过，幸好他的伤势不重，子弹没有留在头部，而是从左边鼻孔穿了出去，因而免去了开刀之苦。受伤之后，李宗仁在后方医院养伤十余日，营长黄勉即催其早日归队，原因是原来的连长临阵畏缩，为人所轻，战斗结束后回到连队已无法约束士兵，只好请准辞职，而李在战斗中表现勇敢，故连长一职由李递补。李宗仁接到命令后，又在医院住了20余天，便回到部队正式接任连长职。这是他从军后第一次因军功而擢升。
护法战争开始后，李宗仁所在第13团随广东护国第一军开抵湖南，经宜章、郴州、永兴、仁安、攸县直驱醴陵。此时北洋政府冯段失和，冯免去段的总理职务，北军作战情绪受到影响，因此南军进展顺利。11月底，南军继克复醴陵后占领了长沙，次年1月，又攻占了岳州。护法军的节节胜利，迫冯同意段复出，北洋军劲旅吴佩孚再次入湘，战局发生逆转，南军渐处下风。
1918年3月，南军长沙失守。李宗仁所属营随中路军退至安仁县后，奉命在绿野圩附近阻击北军。部队刚刚进入阵地，营长忽然生病发烧，必须回后方治疗，于是命令李宗仁代理营长指挥战斗。翌日拂晓，战斗开始。北军发射炮弹后，利用地形向南军阵地猛扑。李宗仁在阵地前沿指挥，发现中央阵地已被北军突破，友军纷纷溃退，战况十分不利。在这紧迫关头，李再次使用逆袭战术，令号兵吹响冲锋号。不料，号声过后竟无一兵一官向前冲锋。情急之下，李宗仁大吼一声跃出战壕，高举着营旗冲向敌阵。全营官兵见他身先士卒，立即精神大振，蜂拥向前冲杀。北军遭到李部反冲锋后，开始全线后撤，李宗仁指挥全营追击。这时，北军射来一排机枪子弹，击中李的胯下，顿时将他击倒。他不顾伤痛，倒在地上仍大呼冲锋不止，并悬赏500大洋夺取敌炮。在他的指挥下，对阵北军丢弃4门山炮而逃。
战斗结束后，李宗仁检查伤口，发现1弹射入大腿，另有3弹穿裤而过，却不曾伤及皮肉。士兵用一木梯将他抬到安仁县城，因无医院，只好请来一位草药郎中医治。郎中告李，子弹未伤到骨头。
第二次负伤，又使李宗仁第二次晋升。原营长奉调回粤，李宗仁补任营长。因每次打仗都冲锋在前，异常骁勇，李宗仁得了个“李铁牛”的诨名，在军中也渐渐有了些薄名。不过，当时李宗仁所在部队已归桂系马济指挥，作为一名与旧军系统毫无关系的下级军官，他的前程并不光明。
南方军阀参加护法战争，并不是为了维护《临时约法》，他们的真实动机主要是借护法而攫取更多的地盘，以扩充个人势力。所以，护法运动难免失败下场。1918年春，南方军阀开始酝酿南北议和，同时，开始对孙中山进行排挤。4月，在桂系操纵下，国会非常会议通过改组军政府的决议，改大元帅制为总裁合议制，实质上就是要剥夺孙中山的大元帅职务。
5月，孙中山大元帅职被正式解除，孙愤然离开广州，发出“南与北如一丘之貉”的感慨。是年底，陆荣廷与北洋直系军阀言和，桂军相继返回广东。1919年2月，李宗仁所在营也从湖南宜章开拔，奉命往广东新会县城驻防。
李宗仁在新会驻防了9个月。这期间，他身为驻防军营长兼代理县长，是地方最高首脑，第一次领略了掌握权力的滋味。不过，作为一个平民出身的下级军官，李宗仁尚知体恤百姓，并未滥用职权图谋私利。与驻粤其他桂系地方官敲骨吸髓而广结民怨的情况相比，他在新会时的作为却颇得当地绅商与百姓的称赞。
李宗仁涉足军旅时间不长，但按照那时职业军人的标准衡量，他已经具备了在军界谋生的一切本领。他不仅敢于在战场上出生入死，善于协调上下级之间的关系，而且有了依靠军队掌管地方权力的最初经验。这一切，都为他以后在军界的崛起，创造了十分有利的条件。
