1879年，左宗棠率部擊敗回民軍，其首領(lǐng)白彥虎投奔俄國。俄借機竊據(jù)伊犁城，左宗棠奏請委派甘肅題奏遭觀察使李蘅石和噶爾薩巴圖魯提督軍門殷國卿去俄交涉。李率領(lǐng)侍從，通事10余人，輕騎遄征。經(jīng)土耳根，阿拉木圖，抵達什坎，謁見高佛滿(職同中國總督，沙皇母弟)。高佛滿陳述此事須奏沙皇遵行，李要求備文前往莫斯科。俄官一意款留，韭許即速奏辦。越兩周，無回音。李提出責問，高佛滿說： “白彥虎犯下死罪，我不忍交，伊犁，我代貴國守之有年，大耗兵費，若能給銀200萬兩；即奏國主交還�！崩羁犊�陳詞，反復駁辯：u2018中俄原有和約， 中國罪犯達俄，文到即應檻送，倘貴國罪人違往中國，豈能任我嵇留?至于代守伊犁兵費，貴國在伊，每歲額外征收80余萬兩，尚不足以償乎?”不久，我總理衙門回文，許給兵費。交割后，俄兵撤出伊犁，白彥虎自殺。

李蘅石擁節(jié)遐荒，不辱使命，收回失地，欽加二晶頂戴，賞正二品封典。 特授新疆按察使，署理承宣、甘肅新疆布政使，實授鎮(zhèn)迪兵備道，統(tǒng)轄全省刑名，驛傳事務(wù)，加三級，誥授榮祿大夫。

晚年，捐獻巨款，在家鄉(xiāng)建義學，興公益，為里人所稱頌。1922年逝世。