李元桂生于元朝双城总管府，早年随其父李子春投奔高丽，任内府令，1359年、1362年两次参与击退红巾军之役，均录为二等功臣，后屡次参与抵御倭寇的战斗，累官至推忠节义补理功臣、重大匡、完山君（初为陟山君）。1388年王禑北伐辽东，他任助战元帅。途中其弟李成桂发动威化岛回军。他在回军五个月后去世。1393年追录二等回军功臣，谥号襄平。

野史记载李元桂反对李成桂篡国，留诗曰：“三韩故国身何在？地下愿从（泰）伯、（虞）仲游。同处休云裁处异，荆蛮不必海桴浮。”随后仰药自杀。志石不写朝鲜王朝官爵。