Lý Văn Phức sinh ở làng Hồ Khẩu, huyện Vĩnh Thuận, phủ Hoài Đức, tỉnh Hà Nội (nay là phường Bưởi, quận Tây Hồ, thành phố Hà Nội).

Xuất thân trong một gia đình nhà Nho gốc ở thôn Tây Hương, thuộc huyện Long Khê, phủ Chương Thâu, tỉnh Phúc Kiến[1]. Tổ tiên ông từng làm quan nhà Minh, sang làng Hồ Khẩu (Việt Nam) lánh nạn khi quân Mãn Thanh vào xâm chiếm Trung Quốc.

Theo Gia phả họ Lý ở làng Hồ Khẩu, tổ tiên Lý Văn Phức đều là quan võ, mãi đến đời ông nội ông mới theo nghiệp văn, thi đỗ Cử nhân), nhưng "không chịu làm quan với nhà Tây Sơn, ở nhà nuôi mẹ già, gia đình rất là quẫn bách" [1]. Đến đời cha Lý Văn Phức, ông không đỗ đạt gì, vừa làm nghề thuốc vừa dạy học.

Sinh trưởng trong cảnh nghèo, nên việc học của anh em Lý Văn Phức bị cản trở khá nhiều [2]. Ngoài nghề dạy học ở Cổ Nhuế (Từ Liêm) và Hà Nội, Lý Văn Phức đã phải làm cả nghề tướng số, mặc dù cha ông rất ghét việc dị đoan [1].

Vì lo kiếm sống, năm 23 tuổi Lý Văn Phức mới đi thi, mãi đến năm 34 tuổi, ông mới thi đỗ Cử nhân khoa Kỷ Mão (1819) dưới triều vua Gia Long.

Năm Minh Mạng thứ nhất (Canh Thìn, 1820), Lý Văn Phức được bổ làm Hàn lâm viện Biên tu, sung Sử quán. Sau đó, ông lần lượt trải qua các chức vụ: Thiêm sự bộ Lễ, Hiệp lý trấn Quảng Nam kiêm quản cơ Lục Kiên, Tham hiệp dinh Quảng Nam, Hộ bộ Hữu thị lang, Tham Tri, Chủ khảo trường thi Hương Gia Định (1828).

Năm Minh Mạng thứ 10 (1829), ông đang làm công việc Hộ chính, vì phạm lỗi bị triều đình kết án, nhưng được nhà vua ân xá cho đi hiệu lực ở Tiểu Tây Dương (tức Bengale) để lấy công chuộc tội (1830).

Năm 1831, nhân có Giám sinh Trần Khải, Tri huyện Lý Chấn Thanh và hơn 40 người là người Trung Quốc đi biển bị bão, thuyền bị dạt vào hải phận Việt Nam. Triều đình Minh Mạng sai Lý Văn Phức đưa những người bị nạn ấy về nước [3].

Năm 1832, ông được khôi phục chức Tư vụ phủ Nội vụ. Nhân có việc, ông được cử đi công cán Lữ Tống (tức đảo Luçon thuộc Philippin).

Năm 1833, triều đình nhà Nguyễn lại phái ông sang Quảng Đông (Trung Quốc). Về nước, ông được thăng làm Chủ sự bộ Binh, hàm Quang lộc tự Thiếu khanh, và được cử sang Tân Gia Ba (tức Singapore).

Tháng 4 (âm lịch) năm 1834, bộ biền tỉnh Quảng Đông (Trung Quốc) là Trần Tử Long đi thuyền binh bị gió bạt vào tỉnh Thanh Hóa, nhà vua lại sai ông đưa họ về nước[4]. Sau, ông lại sang Áo Môn (tức Ma Cao, khi ấy thuộc Quảng Đông) làm việc công [5]. Về nước, ông được cử làm Lang trung bộ Công, rồi Thự Hữu Tham tri bộ Công, Quyền Thủy sư kinh kỳ.

Năm Thiệu Trị thứ nhất (1841), Lý Văn Phức được bổ làm Hữu Tham tri bộ Lễ, rồi làm Chánh sứ đi sứ Yên Kinh (tức Bắc Kinh). Nhân các cuộc đi này, ông sáng tác được nhiều tập văn thơ. Tháng 2 (âm lịch) năm 1842, ông về nước. Tổng cộng trong 11 năm (1830-1841), ông đi công cán ra nước ngoài cả thảy 7 lần[6].

Năm 1843, ông được cử làm Chủ khảo trường thi Hương Nghệ An. Đến khi thuyền nước ngoài đến Đà Nẵng, vì làm việc không khéo, ông bị án xử làm lính. Một thời gian sau, ông được khai phục chức Thị độc.

Năm Tự Đức thứ nhất (1848), thăng ông làm Lang trung, biện lý bộ Lễ.

Năm Kỷ Dậu (1849), Lý Văn Phức mất khi tại chức, hưởng thọ 64 tuổi, được truy tặng Lễ bộ Hữu thị lang.