..决定创办黄埔军校，李济深被任命为黄埔军校教练部少将主任。后来广州国民政府成立后，粤军改编为国民革命军第四军，李济深升任军长，并晋级为陆军上将。10月，参加第二次东征，任东征军第二纵队纵队长。随后又任国民革命军南路总指挥。率陈铭枢、张发奎等部南征雷州半岛和琼州。对广州革命根据地的统一和巩固作了贡献。
国民革命军举行北伐，李济深被任命为国民革命军上将总参谋长和国民革命军总司令部后方留守主任，并代行总司令职权此外，还兼任广东省政府主席、广东省政府军事厅厅长、黄埔军校副校长、第四军军长等职，总揽广东党政军全权。所部第四军两个师和叶挺独立团，由副军长陈可钰率领，参加北伐，攻必克，战必胜，使第四军获得“铁军”光荣称号。
抗日战争爆发。李济深响应中国..的号召，主张国共合作，一致抗日，蒋介石鉴于全国的抗日形势，撤销对李济深的通缉令，并任命李济深先后担任国民政府军事..委员、国民政府战地党政..副主任委员、国民政府军事..桂林办公厅主任、国民政府军事参议院院长等职，还授予李济深陆军一级上将军衔。新四军成立后，李济深希望将“中华民族革命同盟”所联系的地方武装，编入新四军战斗行列，参加抗战。他派李任夫与叶挺接洽，叶挺十分欢迎，当即将表册等送军政部转蒋介石核示，结果被拒绝了。
