农耕民族在与游牧民族的争斗中，过去由于机动力劣势，一直处于被动地位，李牧指挥的此次会战使机动性较差的赵军在围歼战中得以发挥自身车战、步战的优势，是先秦战争史中以步兵为主的联合大兵团全歼骑兵大兵团的典型战例，对后世以步制骑的战术有着启发作用。
李牧大败匈奴之后，又趁胜利之势收拾了在赵北部的匈奴属国，灭襜褴、破东胡，收降林胡，迫使单于向遥远的北方逃去，完全清除了北方的忧患。在这次取得辉煌胜利的战役以后，慑于赵军之威，过了十几年，匈奴兵还不敢来入侵赵的边境。李牧也因此成为继廉颇、赵奢之后赵国的最重要的将领。
由于李牧确保了赵国边境的安全，使赵国君臣能无后顾之忧地对付强秦的兼并战争，实际上，蔺相如、廉颇、赵奢等人在政治军事斗争上的每一个胜利，都有李牧的协作支持在内。
李牧到朝中任职，约在前246年以后。他曾因国事需要调回朝中，以相国身份出使秦国，定立盟约，使秦国归还了赵国之质子。公元前245年，赵孝成王逝世，悼襄王继位。悼襄王元年（前244），让乐乘代替廉颇大将军之职位，廉颇一怒之下，领军攻击乐乘，乐乘逃走，廉颇也就带领自己部下，投奔魏国去了。当时，赵奢、蔺相如已死，李牧成为朝中重臣。
此时，秦国迅速地兼并了魏国的大片土地，迫使魏国屈服之后，把主要兵力指向赵国。当时的燕国也趁赵国虚弱之际趁火打劫。于是，悼襄王二年（前243年），赵王派李牧带兵入侵燕国，攻下燕国的武遂（现在河北省徐水县西北的遂城镇）、方城（现在河北省固安县南）。过了两年（前242），赵王派将军庞煖入侵燕，杀死燕将剧辛。
公元前235年，悼襄王逝世，赵王迁即位。赵王迁二年（前234年），秦大将桓齮(又称樊於期)攻取赵的平阳（今河北省邯郸市磁县东南），武城（今山东省武城西）杀赵将扈辄于武遂，斩赵首10万。公元前233年，桓齮又乘胜进击，率军东出上党，越太行山自北路深入赵国后方，攻占了赤丽、宜安(今河北蒿城西南二十里)，进攻赵的后方，直向邯郸进军，形势危急。赵王迁从代雁门调回李牧，任命其为大将军，率所部南下，指挥全部赵军反击秦军。
李牧率边防军主力与邯郸派出的赵军会合后，在宜安附近与秦军对峙。他认为秦军连续获胜，士气甚高，如仓促迎战，势难取胜。遂采取筑垒固守，避免决战，俟敌疲惫，伺机反攻的方针，拒不出战。
桓齮认为，过去廉颇以坚垒拒王龁，今天李牧亦用此计；秦军远出，不利持久。他率主力进攻肥下，企图诱使赵军往援，俟其脱离营垒后，将其击歼于运动之中。李牧洞悉敌情，不为所动。当赵将赵葱建议救援肥下时，他说“敌攻而我救，是致于人”，乃“兵家所忌”。秦军主力去肥后，营中留守兵力薄弱；又由于多日来赵军采取守势，拒不出战，秦军习以为常，疏于戒备。李牧遂乘机一举袭占秦军大营，俘获全部留守秦军及辎重。李牧判断桓齮必将回救，遂部署一部兵力由正面阻击敌人，将主力配置于两翼。当正面赵军与撤回秦军接触时，立即指挥两翼赵军实施钳攻。经激烈战斗，大破秦军。桓齮仅率少量亲随冲出重围，畏罪逃奔燕国。秦王暴怒，以金千斤，邑万家购求桓齮之首（此头后来被荆轲经过友好协商，借去作见面礼刺杀秦王去了）。可见此次大胜对秦打击沉重，而赵得到喘息之机。这就是赵王迁二年（前234）李牧一却秦军。由于秦国著名将领白起的封号是武安君，李牧击退秦军以后，赵王迁说：“李牧是寡人的白起”，因而封李牧为武安君。由此也可以看出赵王迁当时对李牧的倚重态度。此战，李牧在战略上采取避其精锐、击其惰归之策。当得知敌军识其意图，诱其出战，全歼于野时，遂将计就计，用围魏救赵之策，攻其必救。在交战时，又采取正面阻敌，两翼包抄的战术，大破秦军，创造了又一个围魏救赵的典型战例。
赵王迁四年（前232），秦王赵政再次派秦军入侵，秦军兵分两路攻赵，以一部兵力由邺(今河北临漳西南)北上，准备渡漳水向邯郸进迫，袭扰赵都邯郸(今属河北)，自率主力由上党出井陉（今河北井陉西北），企图拊邯郸之背。将赵拦腰截断，进到番吾（现在河北省平山县南），因李牧率军抗击，邯郸之南有漳水及赵长城为依托，秦军难以迅速突破。李牧遂决心采取南守北攻，集中兵力各个击破的方针。他部署司马尚在邯郸南据守长城一线，自率主力北进，反击远程来犯的秦军。两军在番吾附近相遇。李牧督军猛攻，秦军受阻大败。李牧即回师邯郸，与司马尚合军攻击南路秦军。秦南路军知北路军已被击退后，料难获胜，稍一接触，即撤军退走。这就是李牧再却秦军，是秦、赵两国交战中，赵国最后一次取得重大胜利。由于在肥之战及此战中损失惨重，赵国军事实力丧失殆尽，已无力组织远程追击及反攻，所以此战仅为击溃战，未能围攻歼秦军。仅能退守邯郸，暂时自保。但此战为赵国赢得喘息时间，获得短暂的稳定。当时韩、魏已听命于秦，尾随秦军攻赵，李牧为此又向南进军，抵御韩、魏的进攻。
