1919年五四运动爆发后,李大钊积极投入这场伟大的爱国运动。他不仅及时指导学生运动的发展,而且亲自走上街头散发传单,参加运动。李大钊和陈独秀创办的《每周评论》以特大号字体为标题,报道运动的发展。
为营救被捕的学生,李大钊到处奔走;为挽留辞职的蔡元培,李大钊向各方呼号。5月18日,李大钊发表《秘密外交与强盗世界》一文,提出改造强盗世界,不认秘密外交,实行民族自决,为五四运动提出了斗争的方向。6月3日运动进入新的阶段以后,李大钊在运动爆发前提出的“知识阶级与劳工阶级打成一气”的主张,产生了实际的效果。6月11日,李大钊和陈独秀到北京城南散发《北京市民宣言》,陈独秀不幸被捕。李大钊积极联络社会各界进行营救。经多方努力,陈独秀于1919年9月获释。李大钊实际上是五四运动的重要领导人之一。这时,胡适乘机接编《每周评论》,并以大量篇幅刊登杜威的讲演录。李大钊一面抨击帝国主义和反动派,鼓励学生坚持斗争,一面把《每周评论》编辑权夺过来。
1919年7月,胡适发表《多研究些问题,少谈些主义》,反对用马克思主义的世界观和社会革命论来观察和解决中国问题,挑起问题与主义之争。
1919年8月,李大钊发表《再论问题与主义》一文,对胡适鼓吹的一点一滴改良,反对根本改造的资产阶级改良主义进行了有力的驳斥,公开声明布尔什维主义是他所认定的主义。
1919年9月,《新青年》6卷5号出版。这是李大钊负责编辑的专号,他把它办成马克思研究专号,除积极组织稿件外,还自己撰写了《我的马克思主义观》。在这篇长文中,李大钊系统地介绍了马克思主义的唯物史观、政治经济学、科学社会主义,并指出这三个部分都有不可分割的关系,而阶级竞争恰如一条金线,把这三大原理从根本上联系起来。在这篇文章里,李大钊强调马克思主义的唯物史观基础,尤其重视阶级斗争的观点,这反映了李大钊寻找解决中国问题理论指导的迫切心情。从马克思主义的基本原理出发,李大钊概括了唯物史观的两个要点:其一为人类社会生产关系的总和,构成社会经济的构造,这是社会基础的构造。其二是生产力与社会组织有密切的关系。在这个专号里,李大钊还集中翻译了几部马克思主义经典著作的重要部分。《新青年》6卷5号出版后,立即在全国引起很大反响,李大钊《我的马克思主义观》一文更成为影响一代人思想变化的重要篇章。继6卷5号之后,《新青年》不断发表介绍马克思列宁主义社会主义革命和中国工人状况的文章,逐步成为倾向和宣传社会主义的刊物。
李大钊还于1919、1920年发表了《物质变动与道德变动》、《马克思的历史哲学》、《由经济上解释中国近代思想变动的原因》等文章,运用唯物史观考察社会意识形态和社会经济的关系,说明各种意识形态形成的物质和经济根源。这些文章的发表,对中国马克思主义的传播起了重要作用。李大钊由此成为中国最早的马克思主义传播者,是传播马克思主义的先驱者。
在李大钊的影响、引导和直接培育下,毛泽东、周恩来、邓中夏、高君宇等一批先进的青年知识分子,接受了马克思主义,走上了革命的道路。
李大钊不是把马克思主义当作书斋里的学问,而是看作改造中国社会的锐利武器,因此他非常重视马克思主义在中国具体情况下的实际运用,注重在工人群众中传播马克思主义,因而促进了马克思主义与中国工人运动的结合,促成了中国共产党的诞生。1920年初,李大钊和邓中夏就曾酝酿过组织中国共产党的问题。1920年1月,李大钊护送陈独秀由北京转天津到上海,一路上,两人商讨了在中国建立无产阶级政党的问题。1920年3月,共产国际远东局的维经斯基、马马耶夫、萨赫雅诺娃及翻译杨明斋等人来中国,李大钊与维经斯基等人进行了深入的交谈,对筹建中国共产党取得一致意见。4月,李大钊介绍维经斯基到上海与陈独秀见面,留下马马耶夫帮助他在北京从事建党工作。
1920年3月,在李大钊领导下,由邓中夏等秘密发起的马克思学说研究会在北京大学成立,邓中夏、高君宇等19人参加,后发展到120多人。
在李大钊帮助下,成立了一个附属于马克思学说研究会的小型图书馆,取名为亢慕义斋,供会员学习马克思主义理论。5月1日,北京大学集会纪念五一国际劳动节,李大钊主持了会议。同年夏,李大钊对天津觉悟社的进步青年给了有益的指导和帮助。他还派人到天津去帮助共产主义知识分子建立了马克思主义研究会,并发行了会刊;到济南去帮助建立了马克思学说研究会。从1920年7月开始,李大钊担任北京大学教授兼图书馆主任。9月,他与陈启修在北大政治系合办了现代政治讲座,讲授苏维埃俄国、世界各国及中国工人运动状况。10月,在北大开设唯物史观研究课,此后,在史学系开设史学思想史、史学要论,在经济系开设社会主义与社会运动,在法律系开设社会主义等多种课程,使马克思主义在北大师生中广为传播。
此外,李大钊还在女子高等师范、师范大学、朝阳大学、中国大学等校讲授唯物史观研究、现代政治、女权运动史、史学思想史、社会学、图书馆学等。
1920年5月以后,陈独秀在上海筹备建党时,考虑到党的名称是叫社会党还是共产党时,写信征求李大钊意见,李大钊明确回信说叫共产党。
继上海共产主义小组建立后,经过一段时间的酝酿准备,1920年9月,李大钊发起成立了北京共产主义小组,成员除张太雷外,都是北大学生和马克思学说研究会成员。李大钊是中国共产党的主要创建人之一,为党的诞生作出了重大贡献。北京共产主义小组成立后,由于当时没有活动地点,大部分的活动都在李大钊家里及他的图书馆主任办公室里进行。北京共产主义小组成立后,积极开展工人运动。1920年11月7日,李大钊领导创刊了向工人宣传的通俗小报《劳动音》周刊,以提高工人觉悟、促进工人团结、指导工人运动为宗旨。1920年冬,李大钊决定在长辛店创办一所劳动补习学校,作为在长辛店开展工人运动的据点。经过紧张的筹备,1921年元旦,长辛店劳动补习学校正式开学,创造了知识分子和工农群众相结合、马列主义和工人运动相结合的一种最有效的形式。