委以重任更始元年（公元23年）二月，更始帝刘玄即位，任命李通为柱国大将军，封辅汉侯 。
更始二年（公元24年）二月，刘玄迁都长安，任命李通为大将军，封西平王；李轶为舞阴王；李通堂弟李松为丞相 。刘玄派李通持节返回镇守荆州 ， 李通因此娶刘秀的妹妹刘伯姬（宁平公主）为妻 。
建武元年（公元25年）六月，刘秀登基称帝，建立东汉政权，是为光武帝 ， 征召李通任命他为卫尉 。
建武二年（公元26年） ， 光武帝封李通为固始侯，受任大司农 。他的妻子刘伯姬进封为宁平长公主 。光武帝每次出征讨伐四方，经常让李通留守京师 ， 期间安抚民众、建造宫城、修筑学校 。
建武五年（公元29年）春 ， 取代王梁为前将军 。
辞官引退建武六年年（公元30年）夏天，李通率领破奸将军侯进、捕虏将军王霸等十营击败割据汉中的延岑 。蜀（成家）帝公孙述派兵援救延岑，李通等与他们战于西城（汉中郡），击败蜀军 ， 之后回师在顺阳（南阳郡）屯田 。
建武七年（公元31年），当时天下大体平定，李通想避开荣誉宠信，以生病为由上书请求辞官引退 。光武帝下诏命公卿群臣讨论 ， 大司徒侯霸等说：“王莽篡汉，把天下搞乱 。李通身怀伊尹、吕尚、萧何、曹参的谋略，建立宏图大业，扶助神灵 ， 辅佐以成圣德 。破家为国，忘身奉主，有扶危存亡的大义 。
功德最高，海内都有所闻知 。李通以天下平定 ， 谦让辞位 。安定不能忘记危险，应令李通带职疗疾 。想返回诸侯国，不可听从 。”光武帝于是下诏让李通治疗疾病 ， 按时工作 。同年五月，光武帝任命李通为大司空 。
备受恩宠李通以平民倡导起事，帮助成就帝业，又因宁平长公主的缘故，受到光武帝的特别亲重 。然而李通生性谦恭，常想避开权势 。素有消渴症，自从担任宰相，就请病假不理政事，连年告病回乡 ， 光武帝每次优待宠爱他 。让他以公位回家疗养，李通再次固辞 。
【李通生平简介】两年后的建武十二年（公元36年）七月，光武就听从他呈上大司空印绶，特赐他以特进参与朝会 。有关部门奏请封诸皇子，光武帝感激李通首倡大谋，即日封李通少子李雄为召陵侯 。光武帝每次到南阳，经常派遣使者以太牢的礼仪来祭祀李守的墓冢 。
建武十八年（公元42年），李通去世，谥号为恭 。光武帝与皇后阴丽华亲自前临吊唁、送葬 。李通死后，由其子李音继承固始侯爵位 。
《后汉书·卷十五·李王邓来列传第五》有记载 。