在非常困难的情况下，他表面上沉默寡言，但私下却积极调查研究，了解各方面的情况。

　　1971年9月12日中午，也是林彪叛党逃跑的前一天，毛泽东提前结束南方的视察回到了北京。在丰台火车站，李德生、纪登奎、吴德和吴忠走上毛泽东的专列。这时，毛泽东已经对林彪叛党行为有所估计。他在和他们几位谈话时，不时流露这个担忧，甚至忠告大家，要提高警惕，防止分裂党的行为。最后毛泽东吩咐李德生调一个师来南口，干什么他没有说。

　　毛泽东担心的事当晚就发生了，林彪带妻携子乘机叛逃，走上自绝于人民自绝于党的道路。

　　飞机一跑，谁也不知道会去哪，后果怎样。人民大会堂成为指挥中心。空军是“重灾区”，空军司令员吴法宪就是林彪的死党，不然林彪也不会有这样便利的外逃机会。紧急关头，周恩来最不能放心的就是空军。李德生受周恩来重托，在空军招待所指挥，整整5天5夜没有合眼。

　　事后周恩来说：“当时情况不明，我们派德生同志去空军，他是只身入虎穴，我们都为他捏了把汗，但结果还是我们胜利了。”

　　林彪事件后，李德生又参加了清查林彪反党集团的专案工作。