早年生活

李圆通的父亲李景最初以军士的身份隶属于北周大将杨忠，李景与杨忠家中的僮仆黑女私通，生下李圆通。但李景却不认他这个儿子，因此他自幼孤苦贫贱，后来在杨忠之子杨坚家中做差役。杨坚受封隋国公时，提拔李圆通担任参军事。

事奉杨坚

当初，杨坚年少时，每次宴请宾客，总是让李圆通负责监厨。李圆通生性威严整肃，身边的婢女奴仆，都敬重畏惧他。只有杨坚长子杨勇的乳母自恃受宠，看不起李圆通，食物还没有供给客人，就常常有所请求。李圆通不答应，乳母有时就擅自拿去。李圆通十分生气，怒叱掌厨的人，打他几十个耳光，叫喊声响彻房内，僚属和身边的人替他担心，大惊失色。客人离开后，杨坚知道此事，便召见李圆通，让他就座，并赏赐给他食物，自此很是看重李圆通，认为他足堪担当大任。

杨坚担任北周丞相时，赐封李圆通为怀昌男爵。不久之后，授任帅都督，进封新安子爵，把他视为心腹。李圆通力大快捷，擅长武功。北周诸王素来畏惧杨坚，伺机对杨坚下手，杨坚倚赖李圆通的保护，多次得以幸免。杨坚非常感谢李圆通，因此让他参与政事，授予李圆通相国外兵曹，依旧兼任左亲信。不久授任上仪同之职。周宣帝驾崩之时，杨坚身居宫中，总揽政务。独孤伽罗派李圆通向杨坚进言：“大事已然，骑兽之势，必不得下，勉之！”

因功升任

隋文帝登基后，授任李圆通为内史侍郎，兼任左卫长史，进封新安伯爵。历任左右庶子、给事黄门侍郎、尚书左丞，兼任刑部尚书，深得隋文帝的信任。后来，李圆通以尚书左丞之职，兼任右翊卫骠骑将军。

开皇九年（589年），隋灭陈之战时，李圆通以行军总管的身份跟从杨素出兵信州道。平灭陈朝后，李圆通因功升任大将军，改封万安县侯，并任扬州总管长史。之后改任并州总管长史。

免官复职

隋文帝之子并州总管、秦孝王杨俊性情仁厚宽柔，常常沾沾自喜，处理事情缺少决断，因此府中之事都由李圆通裁决。后来李圆通入朝担任司农卿，兼任粟内史，升任刑部尚书。数年后，再度担任并州总管长史。

开皇十七年（597年），杨俊因奢侈获罪，李圆通也连坐免官。不久，李圆通重新受到起用，担任检校刑部尚书。

仁寿年间（601年―604年），李圆通因是功勋老臣被进封为万安郡公。

忧惧病逝

隋炀帝继位后，李圆通担任兵部尚书。隋炀帝游历江南时，令李圆通留下镇守京师长安。在此期间，李圆通曾判令宇文述将所占民田归还于民。为此，宇文述诬告圆通收受贿赂。隋炀帝非常恼怒，征召李圆通在洛阳面见，将他罢官除名。李圆通忧惧发病，在家中逝世。朝廷追赠李圆通为柱国，爵位等一切如旧。