Trong khi đó Hầu Hi Dật lãng phí của cải để phục vụ cho những nhu cầu cá nhân, khiến quân khố cạn kiệt. Trong khi Lý Hoài Ngọc lại nhận được sự ủng hộ của nhiều tướng sĩ; nên tức giận muốn cách chức đi, quân sĩ bảo là vô tội không cớ gì để phế. Vào mùa hè năm 765, nhân Hầu Hi Dật ra khỏi thành, quân sĩ nổi loạn, đóng cửa ngăn không cho Hi Dật trở về, tôn Lý Chính Kỷ lĩnh quân vụ ở Tri Thanh. Vua Đại Tông cử hoàng tử Lý Mạc làm tiết độ sứ trên danh nghĩa ở Bình Lư, được một thời gian rồi triệu về, phong Lý Hoài Ngọc là Bình Lư Tri Thanh tiết độ quan sát sứ, Hải Vận áp Tân La Bột Hải lưỡng phiền sứ, Kiểm giáo công bộ thượng thư kiêm Ngự sử đại phu, Thanh châu thứ sử; ban tên Chính Kỷ[2]. Sau gia Kiểm phó thượng thư Hữu phó xạ, Nhiêu Dương quận vương. Lúc này trấn Bình Lư có 10 châu: Tri, Thanh, Tề, Hải, Đăng, Lai, Nghi, Mật, Đức, Lệ.

Lý Chính Kỷ ở Tri Thanh, liên kết với các tướng cũ của Đại Yên như Điền Thừa Tự ở Ngụy Bác[6], Lý Bảo Thần ở Thành Đức[7], Lý Hoài Tiên ở Lư Long[8], âm mưu li khai với triều đình. Ông dùng hình phạt nghiêm khắc và tàn khốc, tướng sĩ dưới quyền không ai dám nói lời bậy bạ[2]. Để thắt chặt quan hệ, các trấn xếp đặt hôn nhân, Lý Chính Kỷ gả con gái của mình cho con trai Lý Bảo Thần là Lý Duy Thành và cưới con gái Lý Bảo Thần cho con trai mình, Lý Nạp.

Nhân Điền Thừa Tự cướp đoạt đất Tương, Vệ thuộc Chiêu Nghĩa[9], vào năm 775, ông cùng Lý Bảo Thần cùng dâng biểu lên triều đình nói tội của Thừa Tự, xin đem quân thảo phạt[10]. Đại Tông cũng muốn hạn chế thế lực phiên trấn nên bằng lòng, tập hợp các trấn dẫn quân đánh Ngụy, trong đó ông Chánh Kỉ cùng quân của Lý Trung Thần ở Hoài Tây đánh từ phía nam. Lý Chính Kỷ thấy triều đình ban thưởng cho quân của Lý Bảo Thần nhiều hơn mình, nên tỏ ra không vừa lòng rồi tạm lui quân về. Điền Thừa Tự bèn dùng lời lẽ ngon ngọt thuyết phục ông về trấn, và lập liên minh với Lý Bảo Thần. Triều đình không làm gì được, phải xá tội cho Thừa Tự.

Năm 776, Tiết độ sứ Biện Tống[11] Điền Thần Ngọc hoăng, tướng Lý Linh Diệu làm lưu hậu, chiếm cứ thành và cùng Lý Tăng Huệ nổi dậy chống lại triều đình. Lý Chính Kỉ theo điều động dẫn quân thảo phạt Linh Diệu, cùng các tướng triều đình dẹp xong loạn. Sau trận này, ông lấy thêm 5 châu (trong số 8 châu của Biến Tống) là Tào, Bộc, Từ, Duyện, Vận; tổng cộng có 15 châu, trở thành phiên trấn có lãnh địa lớn nhất thời bấy giờ. Ông tự đặt ra pháp lệnh, từng bước li khai triều đình, giảm thuế cho bá tánh trong trấn, các trấn khác đều sợ hãi.

Tháng 11 năm 775, gia Kiểm giáo tư không, Đồng trung thư môn hạ bình chương sự. Sau đó ông chuyển trị sở trấn Tri Thanh từ Thanh châu[12] đến Vận châu[13].