1912年1月,南京中华**临时**成立,孙中山就任临时大总统,黄兴任陆军总长,李书城受黄兴委托主持陆军部组阁。
1913年3月,袁世凯策划刺杀宋教仁。李书城为免遭袁氏毒手,急忙离京赴沪,与孙中山、黄兴、陈其美等会商处置宋案对策。随后与李**、张孝淮潜赴南京,发动第八师起兵讨袁,“二次革命”起。此次起兵未遂后,又在宁沪方面发动讨袁战斗。由于讨袁失利,李书城被袁世凯列为“宁沪之乱”“执重要事务”的*犯,在全国悬赏两万元通缉,随后李流亡日本。
1914年7月,李书城与黄兴赴美考察。1915年底,李书城受黄兴委托回国筹备讨袁。次年6月,袁世凯在全国各界唾骂声中忧郁而亡,李书城出任新任大总统黎元洪顾问,并与孙中山会合。
李书城积极参加孙中山反对段祺瑞**解散国会、撕毁约法而发动的**战争。1917年9月,广州成立“**军**”,孙中山任大元帅,李书城任护**总司令,并兼湘西防务督办。1918年,又担任孙中山广州**军*******委员等要职。1922年,黎元洪复任大总统,李书城受孙中山委派,再度担任总统府顾问和***参议。
1924年10月,第二次直奉战争起,冯玉祥发动北京**,囚禁了贿选总统曹锟,电请孙中山北上主持大计,并暂由黄郛组织摄政内阁,李书城任摄政内阁陆军总长。此间,还约李大钊在家中会面,受李大钊之托向冯玉祥转达**的意图。11月5日,李书城支持鹿仲麟率军队将末代皇帝溥仪逐出皇宫,**清除封建余孽。他还竭力支持冯玉祥急电孙中山北上,共商国家大计,早日实现南北统一。1926年,国民革命军誓师北伐,李书城以其崇高的政治声望和军事、军学前辈资历,担任了国民革命军总司令部顾问。