贞元十六年（800年），徐泗濠节度使张建封去世，朝廷派苏州刺史韦夏卿继任，但徐州军叛乱，支持张建封之子张愔继任，朝廷讨伐未果，只能各退一步。憋了一肚子气的唐德宗又接到濠州刺史杜兼的奏报，说从事李藩是叛军背后的主使者，便下令淮南节度使杜佑处决李藩。 如果杜佑是个忠实执行领导意图的下属，那么这个故事到这里就结束了。但杜佑一向器重李藩，不想杀他，还先和他谈论佛经，说：“佛教说的果报有吗？”李藩说：“有。”杜佑说：“这样的话，接下来的事你也不要吃惊。”便向他出示了敕令。李藩果然不怕死，神色不变，说，如果应该有报应，那也该轮到杜兼而不是我。

杜佑上表为李藩辩护。德宗态度软化，允许李藩活着进京接受他的御审。结果一见面，德宗竟然因为觉得李藩仪态自然优雅，就觉得他不可能会是谋反罪人，不仅不判罪，还任为秘书郎。虽然德宗也没有因此把告状人杜兼怎么样。 那么李藩到底是道貌岸然的罪人，还是遭人陷害的良臣呢？ 李藩是官二代，是湖南观察使李承之子。李藩少年时恬静淡泊，不仅仪表文雅，还好学。建中四年（783年）李承去世，留给李藩一笔巨额家产。亲戚来奔丧，李藩任由他们任取财物，还广为布施，于是几年间耗尽家产，陷入贫困。李藩四十多岁了还没有当官，在扬州读书，无力应付家用，妻子因此埋怨，他也处之泰然。 东都洛阳留守杜亚因为是李承的朋友，上任后征辟李藩为从事。李藩到任后，洛阳发生了一起大劫案。有人诬陷是牙将令狐运所为，杜亚信以为真，刑讯逼供迫其认罪。李藩知道令狐运无辜，为他辩护，但他的说辞不被接受，于是辞职。后来真正的劫犯宋瞿昙被捕，李藩更知名了（然而令狐运没有被赦免，最终戴罪而死）。 然后，李藩又被张建封征辟为从事，与冯宿、韩愈为同僚。他平时谦让，但大事不马虎。张建封病危时，杜兼擅自赶到治所徐州想夺权，被探病的李藩大哭怒斥，还说要上报朝廷。 这就是杜兼诬告李藩的原因。然而，杜兼万万没想到，他这一举动，竟让李藩做了京官，一路青云直上，直到位极人臣。

当时户部尚书王纯当权，想会见李藩，表示只要李藩顺从他就会予以提拔，但李藩拒绝会见。当时王仲舒、韦成季、吕洞等郎官广交朋友，经常聚在一起喝酒。他们知道李藩有名声，就请他也来共饮。李藩拗不过他们，去了，却厌恶他们轻浮的言行和席间的杂戏，再也没有加入他们。这些人后来也果然获罪下台。

李藩后又历任主客员外郎、右司员外郎。 贞元二十一年（805年），唐德宗崩，子唐顺宗继位，立皇长子李淳为太子。王纯并非太子属官，却改名王绍以避其讳，时人觉得他是在拍马屁。李藩说：“自古以来，总有不识大体的大臣坏事，王绍的所为不足为奇。” 顺宗登基后很快病重，传位李淳，即唐宪宗。不久，李藩被任为吏部员外郎，又晋为吏部郎中。他负责任命低阶官员，但一次因使者误导而作出了不当任命，因此被降为著作郎，后又历任国子从业、给事中。他负责复查起草的诏书，发现自认为不妥之处，就在草诏用的黄纸上写下意见。有管事的官员说：“应该写在白纸上再粘上去。”李藩说：“那么我就是上表，而不是更正诏书了。” 宰相裴垍经常推荐李藩是当宰相的材料。元和四年（809年），宪宗认为宰相郑絪太过沉寂，罢为太子宾客，升时任朝散大夫、守给事中、上柱国李藩为朝议大夫，守门下侍郎，授同中书门下平章事，为实质宰相，赐紫金鱼袋，也就是真正让李藩做了宰相，后来还兼弘文馆大学士。 李藩知无不言，宪宗很器重他。试太常寺协律郎路随因父路泌在平凉劫盟的时候被吐蕃扣留，屡次上表请求与吐蕃修好，希望路泌生还；裴垍和李藩都为他说话。在李藩、裴垍建议下，宪宗与吐蕃和谈。不过老路已经客死了。

同年，给事中吕元膺被出为同州刺史，面辞宪宗时论及时政得失，宪宗很赞赏，想留他在左右。裴垍、李藩庆贺宪宗得到人才，促成了吕元膺留任。 元和五年（810年）有一次，宪宗和宰相们谈论神仙，问：“真的有神仙吗？”李藩猜测宪宗想依方士所言服药以求长生，便说：“先前秦始皇、汉武帝寻求长生失败、唐太宗也因服药而染病，陛下应该立志于建立太平盛世，拒绝方士之说，这样自然就能获得尧、舜的寿命。”同时，李藩还倡议节俭。

同年，新任河东节度使王锷贿赂宪宗左右，想获得一个名誉宰相的荣衔。宪宗密敕李藩和另一宰相权德舆施行。李藩却在草诏时划掉授其宰相荣衔的文字，并在其左边写“不可”以示反对。权德舆虽然也反对，却变了脸色，没想到自己的同僚那么敢做：“你就算反对，也应该另外上奏，在诏书上划掉字句合适吗？” 李藩答：“事出紧急。一旦敕书发出，就不能收回了。太阳正在落下，我们哪有足够的时间反对它呢？”宪宗得知两位宰相都反对，就搁置了此事。

当时前后，李藩的伯乐裴垍因病辞相；元和六年（811年），宪宗御含元殿受朝贺，李藩等人行事失仪，宪宗下诏免其罪。 然而李藩的仕途还是走了下坡路，具体说，是因为反对另一人拜相，在对方顶着反对拜相后，他就被罢相了。这个记仇的新宰相叫李吉甫。他趁自己新宰相上任，对宪宗吹风，说淮西彰义节度使吴少诚死后，结拜兄弟吴少阳擅自继任，李藩身为宰相不能制止，难道没有责任吗？ 宪宗竟然觉得有道理，罢李藩为守太子詹事。 几个月后，宪宗又开始怀念李藩，召他于殿中议事；又外放李藩出任华州刺史、潼关防御、镇国军使兼御史大夫，但未及离京，李藩就去世了，赠户部尚书，谥贞简。 时人认为，李藩能力不及裴垍，严肃不及韦贯之，但为人清正循规，和裴、韦也是一流人物。 《旧唐书》赞李藩“修身慎行，力学承家”“轻财散施”，有敢于对皇帝御笔御旨动手的勇气，最后用三个字概括：俊而纯。 《新唐书》的评价则相对笼统地说他“鲠挺”，也就是耿直。 ——当然，如果当初审理李藩案的皇帝不是个颜控，那么一切都会不一样了。