南北議和後，袁世凱急召原入伍生速回保定集中。1912年8月升入陸軍軍官學校（保定）第一期，被編入步兵科第二連。1914年10月27日畢業。畢業後被分配到曹錕第三師任見習官，三個月後轉任排長，1916年5月9日補授陸軍步兵少尉。1918年8月18日授陸軍步兵中尉，隨後升任連長。1920年直皖戰爭後，任曹錕的第十五混成旅營長。

第一次直奉戰爭後，1922年11月13日，曹錕將曹士傑團擴充為第十六混成旅，任曹世傑為少將旅長，李樹春任第十六混成旅營長，1924年6月20日補授陸軍步兵中校。1924年9月，第二次直奉戰爭爆發。10月下旬，馮玉祥、孫岳發動北京政變，推翻曹錕、吳佩孚。雙方部隊在保定城郊經過兩日戰鬥，曹部即潰，除傅汝鈞率部（李樹春所在部隊）南撤之外，其餘紛紛繳械投降。孫岳便委第十五混成旅參謀長門炳岳為十六混成旅旅長，收編曹士傑的部隊。而後大軍南下追擊，與徐永昌在定縣北合圍傅汝鈞部。11月6日戰事結束，孫岳完全控制了保定及周圍各縣。隨後，門炳岳以同學（保定陸軍小學堂、北洋速成武備學堂、陸軍第一中學堂、保定軍校）之誼推薦李樹春到馮玉祥處。馮欣賞李樹春的學識，委之為國民軍最精銳的第一軍第一師第一旅上校參謀長。韓復榘任第一旅旅長。

1925年12月天津戰役中，韓復榘因首占天津而升任第一軍第一師師長，李樹春任師參謀長。1926年5月，國民軍求和不成，決定戰略為：在南口主守、對大同主攻。韓復榘升任國民軍西路軍前敵總指揮兼第八軍（旋改為第六軍）軍長，李樹春任軍參謀長。8月15日南口失守，國民軍潰不成軍，韓軍完師以退，在綏遠途中被晉軍將領商震收編，改稱晉軍第十三師，韓復榘任師長，李樹春任師參謀長。

1926年9月17日，馮玉祥從蘇聯回國，舉行「五原誓師」，重整旗鼓，響應北伐。韓率部歸隊，任國民聯軍援陝第六路司令官，李樹春任參謀長。1927年5月1日，馮玉祥就任國民政府委任之國民革命軍第二集團軍總司令，在西安誓師北伐。韓部改「路」為「軍」，韓復榘任第六軍軍長，李樹春任軍參謀長。5月中旬，韓軍兵出潼關，參加北伐。7月8日，韓復榘在洛陽就任第二集團軍第三方面軍總指揮，李樹春任總指揮部參謀長。

10月下旬展開第一次蘭封大戰，是役，韓部連夜急行軍，實現敵後包抄，破敵左翼張敬堯等部，從而帶動全局。在友軍配合下，大獲全勝，李樹春功不可沒。11月中旬第二次蘭封大戰又起，韓軍與石友三軍共任中路為主力。12月3日韓軍即向徐州挺進，占領隴海路徐州車站，並截斷津浦路，與何應欽第一集團軍相約會攻戰略要地徐州。韓軍任第二集團軍中路，為攻徐主力，在左翼石友三軍及右翼鹿鍾麟軍配合下，力挫張宗昌軍與孫傳芳軍，終與第一集團軍顧祝同部會師徐州，取得北伐戰爭階段性勝利。在兩次蘭封大戰及徐州會戰中，韓軍威名大振。李樹春身為幕僚長，運籌帷幄，以其傑出的軍事謀略為世人所矚目。

1928年4月5日，第二集團軍北路軍在豫北彰德府與據守於此的奉軍主力張學良、韓麟春之第三、四方面軍決戰。雙方各投入兵力十餘萬人，奉軍因擁有重武器的絕對優勢，第二集團軍漸吃緊。15日，馮玉祥急調韓軍自豫南北上參戰，任韓復榘為北路軍前敵總指揮，統一指揮第二集團軍各參戰部隊計七個軍共二十個師，李樹春任總指揮部參謀長並親自披掛上陣，指揮韓部第六軍。4月29日，第二集團軍展開全面反攻，韓軍一天之內連下三十餘堡。奉軍主帥張學良親率衛隊前來督戰。第二集團軍與奉軍血戰半月，在付出巨大傷亡之後，終於取得最後勝利。

韓軍乘勝揮師北上，5月8日占領順德，11日進抵石家莊。張作霖見大勢已去，隨於6月2日下令總退卻，3日倉惶乘專列逃出北京回奉，4日晨在皇姑屯被炸身亡。韓、李率先頭部隊李漢章旅於6月6日下午四時首占北京南苑，向全國召告北伐完成。北京民眾擁至南苑歡迎，北京各報皆驚呼：「飛將軍自天而降！」。

北伐結束後，全國軍隊實行編遣。韓軍縮編為暫編第一師，旋改稱第二十師，韓復榘任師長，李樹春任師參謀長。1929年3月，蔣桂戰爭起。馮玉祥薦韓復榘任蔣介石委任之「討逆軍」第三路總指揮，李樹春任總指揮部參謀長。4月初，率十三萬大軍南下武漢。5月19日，在蔣、馮即將爆發大戰之際，韓復榘因在重大戰略問題上與馮玉祥意見相左，遂同李樹春（時任第三路軍參謀長）及第二十師副師長孫桐萱率第二十師，於河南陝州甘棠鎮脫離馮玉祥軍事集團，發動震驚全國的「甘棠東進」。並於22日在洛陽發出通電，倡言「維持和平，擁護中央」。

7月2日，韓復榘二度出任河南省政府主席兼第三路軍總指揮，李樹春任河南省政府委員兼民政廳長及第三路軍參謀長。中原大戰爆發前夕，蔣介石看中李樹春深具軍事指揮韜略，於1930年4月5日簽署國民政府命令，任命李樹春為國民政府參謀本部參謀次長。5月10日蔣介石偕陸軍署長曹浩森，到濟南布置軍事。曹向韓提出：中央擬借重蔭軒（李樹春字）兄到南京任職。李樹春深知蔣之為人，堅辭不就。同時為打消韓的猜疑，辭去了參謀長之職，改任第一軍團總參議，韓任總指揮。蔣將其對李樹春的任命一直保持到中原大戰結束。

中原大戰結束後，1930年9月1日，韓復榘就任山東省政府主席，李樹春任山東省政府委員兼民政廳長。韓復榘外出巡視或開會時，由李樹春代理省政府主席。1930年9月，韓復榘組織成立了山東省民團軍。總指揮由韓復榘自兼，參謀長由李樹春兼任，其主要任務是剿匪。

1930年11月24日，韓成立了「地方行政人員訓練所」。韓復榘任所長，李樹春任副所長。同時成立了「山東省區長訓練所」，為民政廳主辦，李樹春出任所長。1936年，成立「山東省聯莊會員訓練處」，負責人多是省府廳長、委員。處長由韓復榘自兼，常務副處長由李樹春兼任。其主要任務是維護社會治安。

1936年11月6日，李樹春被國民政府授予陸軍中將。1936年11月12日，李樹春獲頒由軍事委員會核定轉呈國民政府公布的「國民革命軍北伐誓師十周年紀念勳章」。此勳章授予對象為在北伐戰爭中建立功勳的中將級及以上之國民革命軍高級將領。

1936年12月12日「西安事變」爆發，韓復榘、李樹春採取同情張學良、楊虎城的立場，於21日發出通電聲援張、楊。並準備在何應欽出動討「逆」軍攻陝時予以截擊。當「西安事變」獲和平解決後，蔣介石回到南京，令陳布雷把他在西安被扣期間，各方對他的態度查明匯報。韓、李的態度讓蔣恨之入骨。從此便種下了蔣日後要除掉韓、李的決心。

1937年7月7日，抗日戰爭全面爆發。10月3日，日軍第十師團大舉進攻德縣。韓軍運其昌旅第四八五團全體將士殉國。11月13日，韓親率手槍旅的賈本甲第一團和朱世勤的特務隊北渡黃河到前線督戰。後甲團奮力抵抗，傷亡殆盡，韓復榘也幾乎當了俘虜，後經隨從拚命相救，韓才親駕摩托車衝出重圍，帶著僅剩的幾個隨從撤回濟南。此間，當韓得知蔣介石藉口加強淞滬戰場，將重炮旅調走後，認定蔣意借日本之手消滅異己，遂決意退守黃河南岸。

11月下旬，日軍迫近黃河北岸，並占據鵲山，向濟南打炮，炮彈直落到商埠和車站。不幾天，日軍又調來遠程炮，越過城區打到千佛山腳下。韓復榘令省政府各機關和人員全體先行撤到寧陽縣。在省府主要官員中只有李樹春與何思源經韓同意繼續留濟。此間李樹春曾力勸韓復榘，以民族大義為重，守土盡責。

12月22日早晨五時（濟南陷落前五天），韓復榘在省政府對李樹春及何思源說：「夜裡日軍從濟陽門台子過了黃河，二十二師谷良民部已退到周村，你們該走了吧！」。這時，韓已令原遷移到寧陽縣的省政府人員再退到魯西南曹縣，李樹春與何思源也只得各乘汽車直去曹縣。24日夜，韓復榘留下十二軍軍長孫桐萱斷後，並放火燒掉省府、日本領事館和濟南市重要建築物，本人同蔣伯誠也離開了濟南。27日日軍占領濟南。

1938年1月11日，蔣介石以在開封召開軍事會議為名，誘韓前往。李樹春力阻韓復榘前往赴汴，並願代之與會。起初韓復榘已同意，李樹春便收拾行裝準備前往時，韓接到蔣介石親自打來的電話，叮囑韓：一定要親自前往，以便商討對日作戰要事。韓聽後改變主意，不聽李樹春的勸阻，終遭不測。

1938年1月24日，蔣介石以「不聽命令，擅自撤退」等罪名秘密殺韓於武昌。沈鴻烈繼任山東省政府主席，李樹春留任省政府委員兼民政廳長併兼任魯西行署主任，在冀魯豫邊區開展敵後抗日游擊戰。

1938年8月1日為配合武漢保衛戰，李樹春在魯西聊城召開軍事會議，決定發起濟南戰役。 1941年4月，為紀念在聊城保衛戰中犧牲的范築先老將軍及七百餘名抗日英烈。在李樹春的主持下，魯西北抗日軍民於魯西梁水鎮建立了「范公祠」。在范公祠院落正中建立了十幾米高的「山東省第六區抗日英烈紀念塔」。塔身上鑲嵌有李樹春的親筆題詞：光前裕後。

1942年初，李樹春因部隊損失慘重，喪失戰鬥力，被迫潛回北平家中，化名李真象，隱居東城史家胡同25號家中。1944年4月，日偽曾派吳化文（時任汪偽第三方面軍總指揮、汪偽陸軍上將，曾為李樹春的老部下）到李樹春家中拜訪，極力拉攏李樹春出來「做事」，被他嚴詞拒絕。李樹春並對吳化文說「我還得給子孫後代留碗飯吃！」。

1945年4月，李樹春偕李念周、趙濯鑫等二十餘人離北平赴河南聯絡其第三路軍舊部喬立志等將領，準備迎接抗日戰爭的最後勝利。在此期間，李樹春曾於5月下旬從河南洛河發回一封電報，告知家中稱「不日返京」，以後音信全無。據說李樹春於抗戰勝利前夕，在豫東突遭所謂「國民黨游擊隊」襲擊並殺害，喬立志也同時遇難，隨李樹春赴豫的二十餘人無一生還。南京當局對此閃爍其詞，諱莫如深，至今仍是一樁歷史懸案。