公元1275年，受到贾似道迫害的李芾被南宋朝廷委任为知潭州（今湖南长沙）兼湖南安抚使。这时，元兵南下，湖北州郡都已降附。朋友劝他不要去赴任，李芾决心以身许国，置个人的生死安危于不顾。
当年七月，李芾到达潭州就任。仓促之间，李芾召募士兵不足3000。他领导军民修器械、积粮草、筑工事，并与附近少数民族联结，互为声援。他委任刘孝忠等将领统率军队，为保卫潭州作了多方面的准备。不久，元朝右丞阿里海牙占江陵，分兵守常德以遏制少数民族，大军逼近潭州。
九月，元兵已经到了潭州城下，很快便包围了潭州城。李芾登上城墙的女墙，慷慨陈词激励将士，并调遣将士分地段坚守。潭州百姓听到消息，不待号令便集合到城下，结成队伍来协助士兵守城。军民同心，坚守潭州城。
十月，元兵攻打潭州城西壁，将军刘孝忠率兵奋力抵御。李芾冒矢石亲到城上督战，还亲自慰劳受伤将士，以保家卫国相勉励。在激烈的战斗中，潭州军民伤亡惨重，但许多受伤战士仍然坚守阵地，与元军作殊死的战斗。元军攻城不下，便想招降李芾。李芾坚决抵制，他把招降使者处死示众，表明抵抗到底的坚强决心。
十二月，元军加强了攻势。将军刘孝忠被元军炮火击中，伤病无法继续战斗。这时，有的将领动摇了，他们打着为百姓着想的旗号来劝李芾：现在事情紧急了，我们当官的为国家而死，没有话说，这些潭州百姓就不必如此了。李芾生气地责骂他们，下令死守，敢有动摇者，立时处死。
当年除夕，元兵猛攻之后，终于进入潭州城。衡阳太守尹谷在城破后就全家自焚殉国，李芾在祭奠完尹谷后也全家自尽殉国。潭州百姓见城已破，元兵到处烧杀，又听说李芾全家殉国，为免遭元兵的杀戮和凌辱，许多人都全家自尽。一时之间，潭州城内竟无虚井，全为自杀的潭州百姓所充斥。在树上自缢的也不在少数。潭州兵将，除吴继明等极少数将领投降外，绝大多数都已战死或自尽殉节了。
潭州保卫战在双方力量对比十分悬殊的情况下，李芾领导只有不足3000人的军队抗御数万元军，竟坚持达三个月之久，充分显示了潭州军民不畏强敌、敢于战斗的英勇、悲壮气概。
