李孝恭治理荆州有方，大力开置屯田，创设铜冶，以便利百姓，不久迁任襄州道行台左仆射。那时岭表地区还未平定，他便分别派遣使者抚慰，其投诚归附者有四十九州，使朝廷号令畅通于南海之滨。
杜伏威的部将辅公祏反唐、杀王雄诞、率部占湖州，孝恭率兵前往九江，李靖、李积、黄君汉、张镇州、卢祖尚全都受他指挥。出发之前，大飨将士，杯中之水忽变为血，在座者脸色尽变，孝恭举止自如，从容不迫地开导说：“祸福无门，惟人所招！我没做什么负心事，诸位不必为我如此忧心。辅公祏恶贯满盈，如今依仗朝廷威灵以问罪致讨，杯中之血，乃是贼臣授首的征兆而已！”一口饮尽，众心遂安。辅公祏部将冯惠亮等人守险邀战，孝恭坚守壁垒而不出战，派出奇兵断绝贼寇粮道，贼众渐饥，夜逼其营挑战，孝恭坚卧不动。第二天，派出羸弱兵卒前往贼营挑战，令卢祖尚挑选精骑严阵以待，不一会儿羸兵退却，贼寇追击败卒甚为嚣张，与祖尚之军相遇，交战一场，大败其众，冯惠亮退守梁山，孝恭乘胜攻破梁山别镇，贼众赴水死者数以千计。
辅公祏穷蹙，放弃丹阳逃走，孝恭派出骑兵穷追，俘获辅公祏于武康，李孝恭杀越州都督阚棱，江南平定，拜扬州大都督，江淮及岭南诸州都归他所统摄。隋灭乱起，李氏家族除李世民带兵纵横天下外，宗室中只有李孝恭一人能独当一面，并立有大功，孝恭两次击破大寇，北起淮河，东包长江，越岭而南，尽归他统管。因而想以威名夸示远俗，便修筑宅第于石头城中，设立哨所往来巡察以护卫自己，有人诬告他谋反，因此被召还京师，颇受有关部门追究盘问，既无证据，便被赦免为宗正卿，赐予实封一千二百户，历任凉州都督、晋州刺史。贞观初年，迁任礼部尚书，改封为河间郡王。
孝恭性情奢侈豪爽，后房歌姬舞女达一百余人，然而待人宽恕谦让，没有骄矜自得之色，故而李渊、李世民都对他十分亲待。功成名就之后，这位王爷不喜反悲，对左右说：“我住的大宅子真是太宏丽了些，应该卖掉再买座小院子，能住就可以了，我死之后，诸子有才，守此足矣。如果这些犬子不才，也免得这么好的大宅子便宜了别人。”李孝恭得急病一下死掉，时年才五十岁，正当壮年，李世民亲自举哀，哭之甚恸，赠司空、扬州都督，陪葬献陵，谥曰元，配享高祖庙庭。