Năm 1771, anh em Tây Sơn do Nguyễn Nhạc cầm đầu nổi dậy chống chúa Nguyễn. Sau khi cuộc nổi dậy bùng nổ, Lý Tài chiêu mộ một nhóm những Trung Hoa tại Nam Trung Bộ ủng hộ Tây Sơn[2], một nhóm sau này được gọi là đội Hòa Nghĩa Quân (Harmony Army) vào năm 1773. Do vậy, Lý Tài được cho tham gia hải quân Tây Sơn.

Trong tháng 11 năm 1774, trong cuộc tiến quân của Tây Sơn, đội quân Trung Hoa đã phục kích và hạ sát nhiều địch quân, giúp cho Tây Sơn chiếm được Quảng Ngãi. Đầu năm 1775, quân Trịnh do Hoàng Ngũ Phúc chỉ huy đánh chiếm Phú Xuân. Chúa Nguyễn Phúc Thuần bỏ chạy vào Quảng Nam rồi lên đường vào Gia Định.

Cùng lúc, thủ lĩnh Tây Sơn Nguyễn Nhạc cũng mang quân ra đánh Quảng Nam. Hoàng Ngũ Phúc thúc quân tiến xuống. Nguyễn Nhạc cử một tướng người Hoa khác là Tập Đình làm tiên phong, Lý Tài làm trung quân đánh Trịnh. Hoàng Ngũ Phúc đang đà thắng lợi, đánh bại quân Tây Sơn ở Cẩm Sa. Tập Đình bỏ chạy tháo thân theo đường biển về Trung Quốc. Hòa Nghĩa Quân theo Nguyễn Nhạc rút chạy về Quy Nhơn[3].