李嗣真字承胄，赵州柏县人。博通技艺术数，应举明经科，中第，累迁至许州司功参军。贺兰敏之担任东台修撰之职，表奏李嗣真入直弘文馆，嗣真与学士刘献臣、徐昭都是少年出名，时人称他们为“三少”。高宗东封泰山返回，下诏封赠孔子太师之衔，命令有关官员准备祝祭，司文郎中雷少颖撰文不合旨意，改命嗣真撰文，顷刻而成，高宗阅后称善，下诏加官两阶。贺兰敏之等人倚仗恩宠随意行事，嗣真对此不满，要求补任为义乌县令。敏之败后，学士往往牵连坐罪，惟独嗣真脱免。
调露年间，任职为始平县令，教化大行。当时章怀太子制作《宝庆曲》，演奏于太清观。嗣真对道士刘概、辅俨说：“宫声与商声不相应和，含有君臣乖隔之意；角声与徵声相违，含有父子相疑的意思。死声既多且含哀声，如果国家平安无事，太子就会遭殃。”不久太子果然被废黜，刘概等人将他的话上奏朝廷，由此提升为太常丞，掌管五类礼仪，封为常山县子。嗣真常说：“隋时乐府有《堂堂曲》，表明唐天子再度受命，近来有‘侧堂堂，桡堂堂’的歌谣。侧，是不正的意思；桡，有危险的意思。皇帝病热日渐加重，国事全由中宫裁决，将权柄授予他人，要想收回就不容易。宗室成员虽多，但皇后居中以制外，其势不相敌。宗室诸王即将被皇后所残害，我见祸乱之起为时不久了。”太常寺缺乏黄钟宫调的乐器，铸造也未成功，嗣真居住崇业里，怀疑土中藏有其钟，但不知其确切处所。他在路上遇到一辆车，其铎铃非常响亮，嗣真说“：这就是宫声啊！”买下铎铃归家，在空地之上摇动，似乎有其回应之声，掘其处果然得到乐钟，众乐方才得以和谐。
嗣真曾带领乐工展示乐器于朝廷，武后赞赏他的风度及应答，征召相王府参军阎玄静画其图像，吏部郎中杨志诚撰写赞文，秘羽郎殷仲容书写其上，时人认为他很受恩宠。
永昌初年，任职为右御史中丞知大夫事，奏请以周、汉为二王之后，下诏批准。不久受命巡抚河东，推荐宋温瑾、袁嘉祚、李日知，从州县之职提拔上来，全都达到朝廷显官之位。来俊臣大兴冤狱时，嗣真上书劝谏，认为“从前陈平侍奉汉高祖时，用计疏远楚霸王君臣关系，反间大行，项羽随即灭亡。如今大约也有类似陈平的人正在离间陛下君臣，恐怕会给国家带来祸患”。武后不接受他的意见。后来出任为潞州刺史。来俊臣诬陷他谋反，于是被流放到藤州，久后才得以返还。嗣真自己占筮出去世的日期，预先准备好棺材等物，后来果如其言死于桂阳。有诏书命州县护丧返回乡里，赠予济州刺史，谥为昭。
武后曾问嗣真储君之事，嗣真回答说“：程婴、公孙杵臼保存赵氏孤儿，古人赞美其行为。”武后明白过来，中宗才得以安稳其位。神龙初年，赠予御史大夫。
嗣真所撰述之作极多。
当时雍州人裴知古也精通乐律，长安年间，任职为太乐令。神龙元年(705)，正月，享祭于太庙，音乐奏起时，知古悄悄地对万年县令元行冲说“：金石之音谐和婉扬，将有大喜之事，定会应在唐室子孙身上！”这个月，中宗恢复帝位。
有人乘马经过，知古闻其马鸣之声，便说“：马鸣之声含有哀音，主人必定坠地而死。”路见新婚之人，听其环佩之声，说“：最后必会分离。”访其人寻问结果，果然尽应其言。