李彩云，１９０８年出生于甘肃省临洮县洮阳镇。父亲李生财，是个庄稼汉，会一点银器手艺，家境虽不富裕，但尚可维持温饱。李彩云弟兄三个，他排行第二，父亲全力供他读书，希望他将来能够有所成就。
临洮是甘肃省文化比较发达的地区，历史上曾出过不少著名人物。李彩云喜欢听老师们讲述这些名人的故事，特别喜欢听临洮革命党人参加辛亥革命的故事。李彩云的老师中，有的就是这些革命党人的同学或朋友，他们把这些革命者的故事讲得绘声绘色。李彩云幼小的心灵被打动了，他立志要干一番为穷苦人谋幸福的大事业。
１９２６年秋，冯玉祥在西北组成国民联军。在这支国民联军中，有许多共产党人，共产党员刘伯坚还担任了联军的政治部副部长。宣侠父、钱清泉（钱振标）等共产党员也随军到兰州，建立了中国共产党在甘肃的第一个组织——中共甘肃特支，甘肃的革命空气迅速高涨起来。正在上中学的李彩云，为日益高涨的革命形势所鼓舞，毅然报名参加了国民联军军官学校，到西安受训，开始了他的军旅生涯。
在西安学习期间，李彩云接触到许多共产党人和进步青年，深受他们革命思想的影响。特别是刘伯坚，常到学校讲授《社会主义概论》《劳工神圣》《共产主义ＡＢＣ》《苏俄革命之意义》及《三民主义》等课程，对他启迪很大。
１９２８年春，李彩云从军官学校毕业后，被分配到李松昆师任排长。１９３０年春，冯玉祥联合阎锡山讨伐蒋介石，中原大战爆发。李彩云升任连副，随部队东出潼关，参加讨蒋战争。冯阎反蒋战争失败后，西北军一部被蒋介石改编为二十六路军，李松昆师被改编为该军二十五师七十五旅，李彩云在该旅任连长。
１９３１年春，蒋介石命令二十六路军开赴江西参加“剿共”，当年７月进驻宁都县城。宁都三面都是红色区域，李彩云所到之处，看到的都是红军写的标语：“打倒土豪劣绅，穷人翻身作主人！”“欢迎二十六路军弟兄参加红军，打土豪，分田地！”“二十六路军的弟兄们，不要为蒋介石卖命！”李彩云看到了这些标语，受到了极大的震动。他看到了出路，非常兴奋，便暗自下了决心：“投红军去！”
这时，中国共产党的地下组织正在策动二十六路军起义，军参谋长赵博生和旅长季振同、董振堂正准备举事。李彩云所在的七十五旅，是李松昆严密控制的部队，当时没有党的地下组织。尽管这样，李彩云还是探听到了部队准备起义的消息，他毅然率领全连参加了起义。
二十六路军起义后，开赴中央苏区的石城县，改编为红五军团。季振同任总指挥，董振堂任副总指挥，赵博生任参谋长。李彩云所在的七十五旅，改编为红十五军。
为了使这支部队很快成长为一支新型的革命军队，红军派来了许多优秀的共产党员，担任各级政治干部和连队司务长。曾在原西北军中担任过政治部副部长的刘伯坚，担任了军团政治部主任。在整编中，李彩云虚心向红军干部学习，政治觉悟不断提高。他积极协助党代表，认真贯彻红军的“三大纪律八项注意”，大力改善军民关系和官兵关系；改变愚兵政策，彻底废除打骂士兵的制度；实行伙食公开，平分伙食尾子。所有这些，都受到士兵的欢迎。由于他在整编中表现出色，党组织吸收他加入了中国共产党。
１９３２年３月，红十五军从红五军团调入红一军团建制，到福建参加漳州战役。４月１５日，战斗打响，红四军在左，担任主攻；红十五军在右，担任助攻。李彩云奉命率领全连，夺取漳州外围南靖敌军阵地。他指挥部队利用民房作掩护，迅速接近敌军阵地，发起猛烈攻击，半个小时就全歼了守敌，占领了高地。这样，敌军的整个防御体系被打乱，有力地配合了进攻市区的主攻部队。这一战役，红军攻占龙岩、漳州，歼灭敌四十九师两个旅大部，俘２３００多人，缴枪５０００余支（挺），取得了第三次反“围剿”斗争以来的第一次重大胜利。
这年６月，董振堂担任了红五军团军团长，红十五军调归五军团建制。７月初，李彩云随红五军团到粤北南雄，参加水口战役，先是在水口以东截击粤军第四师，接着又参加水口圩大战。这次战役，红五军团打得非常顽强，虽伤亡较大，但战士们用大刀杀出了威风，毙伤敌３０００多人，击溃敌人八个团。李彩云在战斗中英勇无畏，指挥果敢，带领全营奋勇杀敌，战后升任团长。
１９３４年１０月，红一方面军开始长征，李彩云随红五军团行动。１９３５年８月，红一、四方面军混编为左、右路军，红五军团改称红五军，编入左路军，归徐向前、张国焘指挥。但是，张国焘蓄意分裂红军、分裂党，强令红五军随红四方面军南下。李彩云心情十分沉重。
１９３５年９月中旬，李彩云随红五军再过草地，翻越雪山，于１０月间到达川西绥靖（今金川县）、丹巴、崇化（今金川县南）地区。１９３６年１月，红五军团同红四方面军第三十三军合编，改称红军第五军，受红四方面军领导。不久，红四方面军主力继续南下，方面军总部决定成立大金军区，由朱良才任司令员，李彩云任军事部长，负责组织地方武装，剿灭土匪，警戒交通，维护后方治安。这里是藏族地区，一些反动头人土司不时地袭击红军后方机关，捕杀红军零散人员。还有流窜多年的土匪，也常出来抢劫，为害百姓。这一带又是高山峡谷地区，人烟稀少，物产贫乏。红军部队到这里后，遇到了前所未有的困难。首先是粮食奇缺，经常吃不上饭，靠挖野菜过日子，有时还摘梨树叶，剥梨树皮充饥。李彩云和朱良才等一起，克服重重困难，一面发动群众，扩大红军，一面指挥部队剿灭土匪，保证了后方的安全和交通线路的畅通。大金军区撤销后，李彩云调任金川军区司令员，同时兼任军区独立第一师师长，担负阻击敌人的任务。
１９３６年６月，贺龙、任弼时率领的红二方面军长征到达甘孜地区，同红四方面军会师。两军会师后，在朱德、贺龙、任弼时等同志的努力下，红二、四方面军共同北上。于是，李彩云又率部踏上征途，８月初到达甘肃南部地区。９月中旬，成立了以王维舟为总指挥的甘肃省抗日救国军总指挥部，李彩云调任救国军第三路司令兼甘肃独立师师长。
李彩云受命后，立即组织力量，在岷县、临洮、渭源、会川一带开展群众工作，动员扩大青年参加红军。不到一个月，独立师发展到２０００多人。
１０月初，红四方面军离开岷县、临洮地区，继续北上。总部决定，由李彩云率独立师５００多名新兵，补入红五军，其余的部队组成地方游击队，就地开展斗争。李彩云见到董振堂军长后高兴地说：“老首长，我又回来了，给你带来了５００多人。叫我干什么都行，由你随便分配。”董振堂军长也很高兴，同他畅叙别后的斗争生活。因为师团领导干部都满员，遂分配李彩云担任军司令部训练科长。他二话没说，愉快地接受了任务。１０月下旬，李彩云随红五军到达甘肃会宁，参加了一、二、四方面军的大会师。
红军三大主力会师后，１９３６年１０月２５日至２６日，红五军与红四方面军的九军、三十军奉命从甘肃靖远渡过黄河，组成西路军。１１月９日，西路军军政委员会率领第五、第九、第三十军及骑兵师、特务团、教导团、妇女抗日先锋团等共２１０００余人，由镇虏堡、打拉牌、锁罕堡地区出发，分三路纵队开始西征。
河西地区，是西北军阀马步芳、马步青的地盘。西路军一进入河西走廊，即遭到马家军优势兵力的围攻。为了对付马家军的骑兵，红五军决定以缴获的战马为基础，组建骑兵团，调四十五团营长吕仁礼任团长，并派李彩云协助吕仁礼组建训练骑兵。他接受任务后，很快调集了马匹，调整了人员，配备了武器，组建起了三个骑兵连队，利用战斗间隙进行马术和战术训练。李彩云是红军中最早组织指挥骑兵的领导干部之一。他早年在国民联军军官学校骑兵队受过马术和骑兵战术训练；在川西北时，他指挥的金川军区独立第一师就是一支骑兵部队，后来大部分补入了红四方面军骑兵师。这次训练骑兵团，是搞他的“老本行”。经过短期训练，这支新组建的骑兵部队就能担负战斗任务了。
西路军继续向西征战。董振堂指挥红五军长途奔袭，于１９３７年元旦一举攻占高台县城。红五军一面发动群众，建立地方政权，一面积极备战，加固城防工事。当时，红五军参谋长李屏仁负重伤，李彩云即成为董振堂军长的得力助手。进驻高台后，他抓紧时间制订守城计划，组织部队迎击来犯的敌人。
三天之后，敌军首领马步芳调集二万多人围攻红军。敌人先占领了１０多公里范围内的各个要点，把高台城层层包围起来，并切断了红军与外界的一切联系，然后采取步步为营战术，缩小包围圈，向红军发起攻击。从１月１２日起，战斗越打越激烈。敌人用大炮轮番轰击城墙，打开缺口后就头顶铁锅，架着云梯冲上城来。红军战士在缺口上同敌人肉搏，打退了敌人无数次进攻。在战斗最激烈的时候，李彩云来到北城墙，协助骑兵团守城，并作突围准备。英勇的红五军将士同七八倍于己的敌人进行了殊死搏斗，杀伤敌人２０００多人，自己也有很大伤亡。到１９日，大部分同志英勇牺牲，剩余的人处于弹尽粮绝的地步，形势非常危急。第二天凌晨，敌人从几处破城而入，军长董振堂、政治部主任杨克明等牺牲，只有李彩云等少数人跳城突围，回到西路军总部所在地倪家营子（在甘肃临泽县城东南）。
不久，西路军总部决定重建骑兵师，任命杜义德为师长，李彩云为参谋长。重建的骑兵师奉命向东运动，牵制和调动敌人。李彩云协助杜义德率领部队沿祁连山北麓行进。经过两夜行军，到达永昌县东南的一个村庄里。部队刚到这里，尾追的敌骑兵就攻了上来。敌人人多马壮，从东西两面夹击，把骑兵师逼到了一个土围子里。李彩云立即指挥部队堵死寨门，凭借围墙抗击敌人。激烈的战斗进行了两天一夜，杀伤了大量敌人，但骑兵师人无口粮，马无草料，弹药也不多了。杜义德和李彩云带领部队趁着黑夜，打开寨门，突围西行，回到了倪家营子。
这时，倪家营子正打得激烈。西路军受到优势敌人的围攻，损失严重，全军仅剩３０００多人。然而，敌人还在疯狂地向红军猛攻。李彩云等指挥骑兵师阻击敌人，掩护部队转移到临泽县的南流沟。这时，骑兵师已伤亡大部。
西路军的西征终于失败了。骑兵师幸存人员和红九军余部，由王树声带领向东转移。他们多次被敌人冲散，到达张掖以南的山岭时，只剩下李彩云等１１人了。为便于隐蔽摆脱敌人的追击，大家决定丢弃马匹，轻装前进。他们迈着疲惫的脚步，沿着崎岖的山间小道，艰难地行进。李彩云对同志们说：“我们一定要回陕北，找毛主席和党中央。”
一天晚上宿营时，李彩云睡在离其他人四五米远的地方。这时，个别人突然对他产生了怀疑，认为这是他可能“投敌叛变”的征兆，竟然趁他熟睡之机，将他杀害。一把燃烧正旺的革命之火熄灭了，一个不畏邪恶、蓬勃向上的生命结束了。
几十年过去了，李彩云的英灵一直蒙受着不白之冤。然而，历史是最公正的，总政治部经过查证，认为李彩云是忠诚的革命战士，是一位优秀的红军指挥员。１９８６年１１月，总政治部发出通知，为李彩云平反昭雪，追认他为革命烈士。