一九一九年生於中國北京，醫生世家，其大曾祖父李德立是清朝同治、光緒年間的御醫。

一九四五年獲醫學博士，一九五○年後成為核心內醫療機構的主持人，並自一九五四年被任命為毛澤東的貼身保健醫生，直到一九七六年毛去世為止，長達二十二年。

一九八○年被任命為中華醫學會、中國老年學會副會長，並主編《中華醫學雜誌》及《美國醫學雜誌》中文版。

一九八八年移居美國，與他的兩個兒子及兒媳住在一起。一九九五年二月，《毛澤東私人醫生回憶錄》出版不到半年，李志綏就於芝加哥郊外寓所逝世。第二本回憶錄《中南海回想錄》也因此未能完成。