본관은 전의(全義), 자는 대재(大哉), 호는 사계(沙溪)이다. 증 의정부 참정(贈議政府參政) 이근오(李根五)의 아들이다.

1838년 12월 2일 경기도 양평에서 출생하였다. 1858년 4월 문과에 병과(丙科)로 급제하여, 승정원 가주서(假注書)·초계 문신(抄啓文臣)·용강 현령(縣令)·홍문관 부교리(副校理)·사간원 정언(正言)·홍문관 응교(應敎)를 거쳐, 1863년 철종실록 낭청(郎廳)에 임명되었다. 1870년 3월부터 성균관 대사성(大司成)·공조 참의(參議)·형조 참의·이조 참의를 두루 거쳤고, 1875년 3월부터 경주 부윤·충주 목사·한성부 좌윤을 거쳐 1878년 2월 병조 참판에 올랐다. 이어 1890년까지 이조·예조·병조·공조·형조의 참판(參判)을 역임하였다.

1891년 도승지가 되었고, 1892년 3월부터 예조 판서·의정부 좌참찬을 지냈다. 1893년 동지 정사(冬至正使)에 임명되어 청나라에 갔다가 이듬해 귀국하여 중국의 철도부설, 청나라와 조선과의 관계 등을 복명(復命)하였다. 1894년 4월 형조 판서가 되었고, 갑오개혁 때 이조 판서로 군국기무처에 관여하였다. 이후 유진만(兪鎭萬)과 함께 복수청(復讐廳)을 설치하고 을미사변 때 폐비에 관계된 자들을 정법(正法)할 것을 상소하였다. 아관파천이 있었던 1896년 2월 궁내부 특진관이 되었고, 소두(疏頭)로서 고종이 러시아 공사관에서 환궁할 것을 간청하는 상소를 여섯 차례 올렸다.

1898년 산릉도감 제조(提調)로 있다가 소홀한 능 관리 때문에 철도(鐵島)에 15년간 유배 처분을 받았다. 그러나 곧 풀려나 1899년 9월 비서원경이 되었다가 10월 궁내부 특진관에 다시 임명되었다. 1900년 7월부터 1907년 7월까지 경효전 제조·궁내부 특진관·시종원경·의효전 제조 등을 역임하였다. 1908년 기로소(耆老所)에 들어갔고, 8월 기호흥학회 찬무원이 되었다. 1909년 7월 통감 이토 히로부미 송영회(送迎會)에 참석하여 7언 절구 한시를 지었다.

일제 강점 이후 일본 정부로부터 한일합병에 관한 공로를 인정받아 1910년 10월 7일 발표된 남작 작위 수여 대상자에 포함되었다. 1911년 1월 13일 총독부 정무총감실에 설치한 교부장소에 출석하여 2만 5천원의 은사공채권을 받았고, 같은 해 2월 22일 총독관저에서 열린 작기 본서 봉수식(爵記本書奉授式)에 참석하였다. 1912년 8월 1일 일본 정부로부터 ‘귀족의 작위와 은사금을 받은 자로서 한일관계에 특히 공적이 현저한 자’로 인정되어 한국병합기념장을 받았다. 1912년 12월 종4위에 서위(敍位)되었고, 1920년 12월 정4위로 승서(陞敍)되었다. 1915년 9월 ‘시정5주년기념 조선물산공진회’ 경성협찬회의 발기인·특별회원으로 참여하고 50원을 출연하였다. 1915년 11월 다이쇼[大正] 대례기념장을 받았다. 1923년 5월 1일 사망하여 남작 작위는 6월 30일 아들 이능세가 세습하였다.