李寿是成国国君李雄的堂弟。由于聪敏好学，豁然大度，颇受李雄的器重，先后被封为大将军、建宁王。李寿也尽忠尽心，为开创成国基业立了许多功劳，因而有“贤相”之称。李期当皇帝后，李寿被改封为汉王。李期堂兄李始想和李寿联兵攻打李期，李寿胆小，没敢答应。李始恼羞成怒，跑到李期面前诬陷李寿，并请求杀死李寿。由于李期还想借李寿之兵讨伐投降东晋的李班的弟弟李玝，所以没有理会李始。
李期虽然没有借李始之手杀掉李寿，但对李寿的声名之大却十分猜忌。李寿怕遭到杀身之祸，常借口边境形势紧张不到成都朝拜李期，并暗中与长史罗恒、解思明策划攻取成都。玉恒三年（公元338年）四月，李寿率领1万名士兵袭击成都。李寿儿子李势当时在成都当翊军校尉，见李寿到来，便打开城门让李寿进城。李寿在宫门安营扎寨，下令士兵在城内大肆抢劫。几天之后，李寿把李期废为邛都县公。
废掉李期，明摆着要由李寿接替帝位。但是，究竟是称王合适还是称帝合适？大臣们意见不一。罗恒、解思顺劝李寿称成都王，向东晋称臣；任调、蔡兴则劝李寿称帝。李寿犹豫不决，先让巫师占卜一下以决定取舍。巫师一本正经地说：“可以当几年天子。”李寿一听很高兴，便即帝位，改国号为汉，改元汉兴。李寿先把中央和州郡官吏全部换成自己的亲信，然后把李雄的几个儿子全部杀掉。
李寿称帝后，开始还能继承李雄政风，宽惠俭朴，没过几年，便胡作非为起来，为了满足自己奢欲，搞得百姓疲于奔命，怨声载道，十有八九都想造反。左右仆射蔡兴、李嶷坦率地告诉李寿这是劳民伤财，李寿不但不听，反而把他们杀掉。汉兴六年（公元343年），李寿病死，时年44岁，葬于安昌陵，谥号“昭文帝”，庙号“中宗”。