明成祖朱棣在潜邸时，准备发动靖难之变，北平布政使张昺知其谋，联合同僚欲上奏揭发之。李友直时任库吏，密告于朱棣，朱棣得以擒斩张昺等人。李友直以功授北平布政司右参议。

朱棣建立北京，改布政司为行部，李友直升任左侍郎。时初作宫殿营缮事务繁重，咸命李友直管理，遂改为行在工部左侍郎。

明仁宗即位，升北京行部尚书，奉命祭祀西岳及周朝诸陵。归来后，言关中民众疲困状，深见嘉纳。

明宣宗即位，改任行在工部尚书，凡朝廷有大兴作，悉以委之。

正统三年（1438）九月，卒，遣官谕祭，命有司治丧葬。