李日方字明远，深州饶阳人。其父李超，任后晋工部郎中、集贤殿直学士。叔父右资善大夫李沼没有儿子，以李日方为后人，蒙荫补斋郎，选任太子校书。后汉乾..年间考中进士，任秘书郎。宰相冯道荐引他，与吕端同直弘文馆，改任右拾遗、集贤殿修撰。
后周显德二年(955)，宰相李谷征伐淮南，李日方任记室。周世宗观览军中奏章，喜欢其文词事理明白，已经知道是李日方所作，到看见相国寺《文英院集》，乃是李日方与扈蒙、崔颂、刘衮、窦俨、赵逢及李日方之弟李载所作，越发喜欢李日方的诗而称赏说“：我早已知道有这个人啊。”军队返回后，擢升李日方为主客员外郎、知制诰、集贤殿直学士。四年(957)，加任史馆修撰、判馆事。这一年冬季，周世宗南征，李日方从征到高邮，遇到陶谷出使，李日方在军中代理书诏填委，于是任命他为屯田郎中、翰林学士。六年(959)春季，遭母丧。恭帝即皇位，赐给他金紫官服。
宋朝初年，加任中书舍人。建隆三年(962)，罢职任给事中。四年，湖湘被平定后，李日方受命祀祠南岳，就近任为衡州知州，一年后调职回到朝廷。陶谷诬告李日方替亲近人谋求京畿令一职，皇上大怒，召吏部尚书张昭当面质问这件事。张昭是著名儒者，性格耿直，在朝廷上摘下自己的官帽，上前厉声说：“陶谷欺骗皇上。”皇上仍疑意不去，把李日方调出朝廷任彰武军行军司马，居住在延州以谋生度日。三年内应当迁徙内地，李日方不愿意。宰相推荐他可以担当大任，开宝二年(969)，皇上召他还朝，再次任为中书舍人。不久，在学士院任职。
三年(970)，主持贡举。五年(972)，再次主持贡举。秋季，在大明殿参加宴会，皇上看见李日方坐次在卢多逊之下，于是问宰相，宰相回答说：“卢多逊是学士，李日方只不过是个殿直。”于是命令任李日方为学士，让他坐在卢多逊的上位。李日方主持贡举时，他的乡人武济川预备选取，不久武济川奏对皇上失当，李日方因此贬任太常少卿，不久兼任国子监。第二年(973)五月，重新任命为中书舍人、翰林学士。冬季，判吏部铨选。当时赵普被卢多逊排挤，卢多逊多次向皇上告发赵普的过错，皇上询问李日方，李日方回答说：“我的职责是拟写诏书，赵普的所作所为，不是我能知道的。”赵普不久调任地方官，卢多逊于是任参知政事。
太宗即位，加任李日方为户部侍郎，李日方受命与扈蒙、李穆、郭贽、宋白一起修撰《太祖实录》。随从皇帝攻伐太原，皇上驻在常山，常山是李日方的故乡，于是皇上赐给他羊和酒，召大臣们与他宴饮尽欢，乡中百姓及曾经与李日方相交的都参加宴会。七天才结束，人人以此为荣。部队还师，李日方因功被任为工部尚书兼承旨。太平兴国年间，改任文明殿学士。当时赵普、宋琪任宰相很久，寻找能接替宰相的人，宿旧大臣中没有人能超过李日方，于是任命李日方为参知政事。十一月，赵普出任地方官，李日方与宋琪都被任命为平章事。不久，加任监修国史，恢复时政大事记先进呈皇上而后交付有关部门，从李日方的建议开始。
雍熙元年(984)郊祀，任命李日方与宋琪一同为左右仆射，李日方再三辞让，于是加任中书侍郎。朝廷军队讨伐幽蓟不能取胜，派遣使者分赴河南、河东，征发百姓当兵，每八个壮丁抽取一人当兵。李日方等人相继对皇上说：“近来分派使者征发河南、河东四十多郡的百姓作为边境守备，是不得已之举啊。但是河南的百姓一贯从事农业，不知战事，一旦征集起来，一定会导致动乱，如果因此啸聚山林作乱，还必须剪除消灭。如果这样，那么河北之地既被戎人所困扰，河南百姓又作乱于民间，况且到了春季，妨碍农业耕作。陛下如果认为诏令已颁布，难以反悔，就应当再派使臣，严加戒令，所到之处少征发百姓，如果百姓情绪不安定，就应该迟缓其事，密令见机行事，才能免除后患。”皇上表示赞许并采纳了他的意见。
端拱初年，百姓翟马周击鼓上告，揭发李日方官居宰相，在北方有战争的时候，不作边防准备，只知赋诗宴乐。籍田礼完毕后，皇上立即召贾黄中草拟诏令，贬李日方为右仆射，而且严加谴责。贾黄中说“：仆射，是百官的表率和上级，实是宰相之任，现在从工部尚书而迁任此职，不是黜贬斥责。如果说文昌政务简少，以均劳逸为借口，较为得体。”皇上认为这个意见很好。恰遇边境危急，皇上诏令文武群臣各自进献防御之策，李日方又援引汉、唐先例，坚持认为应委屈己方与敌修好，停止战争休养百姓，当时舆论称赞这个意见。
淳化二年(991)，又任命李日方以本官兼任中书侍郎、平章事、监修国史。三年(992)夏天，天下发旱灾和蝗灾，又遇雨灾。当时李日方与张齐贤、贾黄中、李沆同为宰相，以执政无能，上表请罪，皇上不怪罪他们。四年(993)，李日方因为家里连遭忧虑悲戚之事，请求解除职任，诏令不允，皇上派张齐贤等人宣谕圣旨，才又上朝处理政事。数月以后，罢为右仆射。先前，皇上召张洎起草诏令，任命李日方为左仆射，罢免宰相，张洎说“：李日方官居治理政务的重任，而阴阳不调，不能决意引退，让他官居百官师长之任，怎么能表示皇上劝勉之意呢？”皇上观看奏章后，于是下令罢贬李日方，让他只任本官。
后晋侍中李崧，与李日方同宗又同乡，当时人称李崧为东李家，李日方为西李家。后汉末年，李崧被诛杀。到这个时候，李崧的儿子李璨从苏州常熟县令之职赴朝待调，李日方代为他的父亲辩冤，并且说：“周太祖已经替他昭雪赠官，追还他家田宅，录取李璨为官。然而李璨年近五十岁，还任州县之职，我从前与他同难，难道只有我应该蒙圣明君主之恩。如果皇上能一视同仁施恩于衰微的人，则过去的冤屈得以伸张，而继绝之恩永远光耀史册啊。”皇上诏令任李璨为著作佐郎，后来官至右赞善大夫。
第二年(994)，李日方年届七十，以特进、司空官位辞职归居，如遇朝会宴饮，令他居宰相班次之中，每年赏赐，愈发厚重。至道元年(995)正月十五，皇上在乾元楼观灯，召来李日方命他坐在旁边，把自己杯中的酒倒给他饮，皇上亲自拿水果点心赐给他吃。皇上看见京师繁华，手指前面街坊小巷及官府衙门命令近臣开拓为通衢长廊，于是谈论道：“后晋、后汉君臣昏暗相互猜疑，枉屈陷害善良，当时百姓民不聊生，即使想准备宴席，哪里顾得上呢？”李日方说：“后晋、后汉之事，臣都经历过，哪里能与圣朝同日而语呢？像现在这样天下清平，人民富康，都是陛下恭勤政事所致啊。”皇上说：“勤政忧民，是帝王常事。朕不是因为繁华而高兴，而是因为百姓安居乐业而高兴啊。”于是对侍臣们说：“李日方奉事朕，两次入中书省，从未做过伤人害物之事，今日应当如此享受，可以算作是善人君子啊。”
二年(996)，李日方陪侍皇上祭祀南郊，礼仪完毕后，进去拜贺，由于拜舞时倒在地上，台吏把他扶出来，病倒卧床数天而死，终年七十二岁。追赠为司徒，谥号为文正。
李日方为人宽厚温和，不计旧恶，在位时小心谨慎，没有显赫的名望。作文章敬慕白居易，尤其浅近易晓。喜欢结交宾客，江南平定后，士大夫归附朝廷的人多与他交游。向来厚待张洎而薄待李亻必，李日方被罢免宰相时，张洎起草诏令刻骨地攻击诋毁他，而李亻必却每到初一、十五一定去拜访李日方。有人对李亻必说“：李公对你历来不厚重，为什么还数次拜访他呢？”李..说：“我当廷尉时，李公刚刚执掌权政，未曾有一事请托，这是我之所以敬重他的原因啊。”
李日方的居宅有园亭别墅之美，召来很多朋友亲戚在家里宴饮欢乐。辞官归居后，想仿照洛中九老旧事，当时吏部尚书宋琪年七十九岁，右谏议大夫杨徽之年七十五岁，郢州刺史魏丕年七十六岁，以太常少卿退休的李运年八十岁，水部郎中朱昂年七十一岁，庐州节度副使武允成年七十九岁，以太子中允职退休的张好问年八十五岁，吴地僧侣赞宁年七十八岁，商议准备集会，遇到蜀地作乱而中止。
李日方向来与卢多逊相好，对他从不怀疑，卢多逊数次向皇上诬告李日方，有人告诉李日方，李日方不相信。做宰相时，太宗谈及卢多逊的事，李日方为他多作解脱。皇上说：“卢多逊经常毁谤你是一钱不值。”李日方开始相信。皇上因此越发看重李日方。
李日方在中书省任职时，有人请求任用，虽然知道此人才能可取，一定正色加以拒绝，后来任用他；如果此人才能不足用，一定和颜悦色对待他。他的子弟问他这样做的原因，李日方说：“任用贤能之人，是皇上的事情；如果接受他的请求，是卖私人交情，故严峻拒绝他，让他感恩于皇上。如果不任用他，既让他感到失望，又没有好的言辞，是结怨的做法啊。”
当初，李沼没有儿子，李日方的母亲谢氏正怀孕，指着腹部对叔母张氏说：“如果生下的是儿子就给叔母做儿子。”所以李日方出继给李沼。李日方第二次任宰相时，上表说明这个情况，请求追赠自己亲生父母官职。皇上诏令追赠其祖父李温为太子太傅，祖母权氏为莒国太夫人，其父李超为太子太师，其母谢氏为郑国太夫人。
李日方向来有心脏病，数年发作一次，每次必过一年后才痊愈，因为主管诰命三十多年，积劳思虑过度所致。任宰相时，愈是忧愁顾虑。
李日方有文集五十卷。儿子有四个：李宗讷、李宗诲、李宗谔、李宗谅。李宗诲，任右赞善大夫。李宗谅，任主宾客员外郎。