。”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