约在赵惠文王（前298年——前266年）中期，李牧已成为一位富有韬略的边将。他常居代地雁门郡（今山西宁武以北一带），根据实战需要，他设置官吏僚属，当地市租全部交入幕府，做为军费。他厚待战士，每天宰杀数头牛犒劳士卒；他注意提高战斗能力，每天教练士卒骑射；他有严格的防守措施，挑选派出人员侦探敌情、随时发出报警信号。他和军民约定：一旦匈奴人侵，未得出击号令，一律速将人马物质全部退入堡垒固守，不得轻易出击。这样坚持数年，军队无任何伤亡损失，形成了一支装备精良而素质极高的边防军。但匈奴却以为李牧胆怯，军卒中亦有人觉得自己的将领胆怯，为此常有议论。赵王闻听传言，便责备李收。李牧不予理睬，激怒赵王，召他回朝，另派别将取代他。新将领守边一年多，匈奴一入侵，便带兵出战。出战多数失利，损失伤亡很重，边民不能进行正常的耕种和畜牧。赵王只好再请李牧出守，李牧谢绝，坚称有病，闭门不出。赵王再三勉强，李牧才说：“王必用臣，必如前，乃敢奉命。”赵王应允，于是李牧再度到了边地。李牧一如既往，匈奴仍是数年一无所得。但匈奴终究还是认为李牧胆怯，边地军卒得到丰厚的供养而未能效力，也都想请求一战。于是李牧精选战车1300乘，精骑1．3万匹，勇士五万人，射手10万人，加紧演习战术。同时放纵边民畜牧，使民众布满原野，诱使匈奴人侵。匈奴小股人马侵入时，赵军假装败走，并抛下数千民众给敌人。匈奴单于贪得民众财物，便率大军入侵，李牧常设奇阵，用两侧包抄，痛击敌人，大破匈奴10余万骑。接连又灭掉（衤詹）褴，攻破东胡，降服林胡，单于落荒而逃，以后10多年不敢接近赵国边城。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，约在孝成王二十年（前246年）以后。这一年，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。两年后，悼襄王继位。当时，赵奢、蔺相如已死，廉颇与乐乘均出走他国，李牧成为朝中重臣。悼襄王二年（前243年）他带兵攻取了燕的武遂（今河北徐水县西）、方城（今河北固安县南）。此时，泰国迅速地兼并了魏国的大片土地，迫使魏国屈服之后，把主要兵力对向赵国。赵王迁二年（前234年），秦大将桓（齿奇）攻取赵的平阳（今河北临漳县西）、武城（今山东武城县西），杀赵将扈辄，斩首10万。三年（前233年），又带重兵攻打赵国。赵派李牧为大将军，大破秦军于宜安（今河北高城县西南），桓（齿奇）兵败潜逃。秦王暴怒，以金千斤，邑万家购求桓（齿奇）（又称樊于期）之首。可见此次大胜对秦打击沉重，而赵得到喘息之机。因功大，李牧被封为武安君。