在廣播事業局局長的辦公室里，他遇見終身伴侶——局長的機要秘書王玉琳。
「文革」開始後，李敦白漸漸成了一個敢說敢做的造反派。「文革」初期規定了「國際友人不許批評」，沒有人給李敦白提意見，但李敦白認為該自我批評。李敦白找了些新聞紙粘成一張大報紙，用大字寫下標題「李敦白必須革除資產階級優越感」。第二天，他竟成了英雄，受到大家的讚揚、擁護。就這樣，李敦白越來越「左」，越陷越深，而對這場「革命」背後的騷亂、個人權力的角逐卻絲毫未有察覺。
李敦白不久成了「白求恩──延安造反團」的頭目。已經45歲的他和年輕人一道參加了廣播局和中國國際廣播電台的「奪權」鬥爭，當上了該單位「革委會」領導成員。
1966年10月1日國慶節，李敦白得到一次特殊的榮譽。以前，在北京的外國專家，都是在天安門城樓下面的觀禮台上觀禮，而這一天，斯特朗、李敦白等外國朋友被邀請登上了天安門城樓，快到12點的時候，他們分別同毛澤東合影。李敦白滿懷敬意地稱呼毛澤東「主席」，掏出了紅寶書，請毛澤東簽名，毛澤東左手拿著紅寶書，右手接過李敦白遞給他的筆，寫下了「毛澤東」三個字。李敦白回到機關以後，人們都擁了過來，說：「老李，你和毛主席握手了呢，你洗手了沒有？」他說：「沒有洗。」於是，「大家搶著和我握手，辦公室外面有40多個人排隊，一個一個地和我握手，因為毛澤東已經好像一尊神，人人想沾上一點仙氣。」事後李敦白這樣說。第二天，《人民日報》和所有的報紙都在第一版上刊登了毛澤東和李敦白的合影。「國際主義戰士李敦白」的大名傳遍了全國，許多學校、機關、廣場的「造反派」集會，都請他去發表演說，排著隊請他在紅寶書上簽名。
1967年4月8日，《人民日報》用大半個版的篇幅刊登他的文章《中國文化大革命打開了通向共產主義的航道》。1967年4月10日，在清華大學「井岡山兵團」召集30萬人批鬥王光美的大會上，李敦白代表外國造反派，作了慷慨激昂的重點發言。這個黃頭髮、高鼻子的美國人，以流利的漢語、高漲的革命精神、大義凜然的英雄風度、不同凡響的宣傳激情，引起台下熱血青年山呼海嘯般的迴響。
但是這隻維持了幾個月，「中央文革」派人到電台，李敦白被加以軟禁。後來他才知道，因為江青說了：「廣播局竟被一個美國特務統治了半年。」政治風雲變幻莫測，1968年2月，紅極一時的李敦白卻被當做「國際間諜」送到關押重要犯人的秦城監獄。最初，李敦白的多年好友馬海德醫生曾勸說李敦白：應該遠離中國的政治鬥爭。可陷於狂熱中的李敦白聽不進老友勸告……多年後，李敦白才在其回憶錄中沉痛反思：「在那些如醉如痴好似被催眠的日子裡，我們都做了一些奇怪、有時甚至令人髮指的事。日後我常想，我們怎麼會那麼得意忘形？」
李敦白說：「在獄中，我聽聞林彪墜機、尼克森訪華、周恩來逝世、毛澤東逝世等事件，我還感覺到300里之外的唐山大地震。當我在報紙上不再看到『四人幫』的消息時，我相信自己即將出獄。我好幾次都失去了生活的勇氣，是那些身邊的人鼓勵我活下去，他們知道我只是政治的犧牲品。」
李敦白被捕後，他的親屬也受到牽連，王玉琳去五七幹校「變相勞改」，孩子們一度無家可歸、流落街頭，岳父也含冤病逝了。1977年11月19日，李敦白終於被釋放出來了。經過家人多方奔走，1982年，李敦白得到一份徹底的平反結論，認為李敦白「對中國人民的革命事業是有重要貢獻的」。
1980年，李敦白和王玉琳用補發審查期間的工資回到美國，借住在他姐姐的家中。王玉琳織毛衣出售，還教授中文和中國菜的烹調，李敦白到學校教課。他們決定「要換一種新的方式，做些實際的、對中國有益的事情」。1986年，李敦白穿針引線，促成了美國CBS的記者華萊士專訪鄧小平。此後不少美國公司找他們諮詢或者當顧問，開展中美貿易。
現在的李敦白經營著一家商業諮詢公司，為一些進軍中國的美國公司擔任顧問。他對「文革」和中國的研究從來沒有停止。
