参军之后，李德生曾参加鄂豫皖革命根据地反“围剿”，参加过川陕革命根据地反“三路围攻”和反“六路围攻”。抗日战争爆发后，李德生参加夜袭阳明堡日军机场、响堂铺战斗和百团大战。抗日战争胜利后，曾参加上党、邯郸、鲁西南等战役，又随刘邓大军挺进大别山。1948年参加襄樊战役和淮海战役。1949年2月任第二野战军十二军三十五师师长，参加渡江及西南诸战役。在战争的考验和锻炼中，李德生逐渐从一名普通士兵成长为一位成熟的将领。

　　真正让李德生名扬中外的则是上甘岭战役。那是在1952年10月14日，美国在无理中断板门店停战谈判后，发动了以夺取上甘岭地区为主要目标的“金化攻势”，代号“摊牌作战”。敌人攻击的目标是我军阵地的五圣山南麓597.9高地和537.7高地，这两个山头不足4平方公里。其中，有个小村子叫上甘岭，战役因此得名。

　　为了便于指挥，我军三兵团代司令员王近山进行部署，决定组织“五圣山指挥所”，由12军副军长李德生负责，统一指挥在上甘岭前线作战的12军、15军所属部队。他看到李德生坚定地受领任务后，说：“李德生上去，我就可以放心了。”此次战斗正如王近山将军所预料的那样，经过一个多月的激烈争夺战，敌军遭到重创且伤亡惨重。

　　到了这年12月初，志愿军粉碎了敌人最后一次进攻，已完全稳固了阵地。美第八集团军司令范佛里特之后也承认这次作战是“战争最血腥的和时间拖得最长的一次战役，使联合国军蒙受到重大的损失”。