李师师历史上确有其人，但传说太多，结局也有多种说法。
宋徽宗宣和元年(1119年)，有一个叫曹辅的谏官在奏疏中指责皇帝“易服微行，宿于某娼之家，自陛下始”。这个某娼，极可能就是李师师。
由此推断，宋徽宗与李师师的关系开始在政和六、七年间（1111——1117），到宣和初年（1119）已是路人皆知了。
有一次宫内宴会，嫔妃云集，后来的宋高宗赵构的母亲韦妃悄悄问赵佶“是个什么样的李家姑娘，令陛下如此喜欢！”（“何物李家儿，陛下悦之如此？”）。赵佶说“没什么，只要你们穿上一般的衣服，同师师杂在一起，她和你们会迥然不同，那一种幽姿逸韵，完全在容色之外。”（“无他。但令尔等百人改艳妆，服玄素，令此娃杂处其中，迥然自别，其一种幽姿逸韵，要在色容之外耳”）。可见，李师师并不只是容貌美，更重要的是有一种气质美。
宋钦宗靖康元年（1126）金兵大举南侵，汴京陷落，徽宗、钦宗被俘，李师师下落不明，据相关史料和传说，基本上有三种说法
第一种说法是流浪江南，沦落老死江湖间。据张邦基《墨庄漫录》，靖康年间钦宗登基后，追究蔡京、童贯等误国之罪，李师师也被籍没家产、废为庶人，去做了女道士。
金兵攻陷汴京后，匿于民间的李师师随逃难人群流亡江南，生活窘迫，当地士大夫邀其歌唱，但衰老憔悴，已无昔日风采“靖康中，李生与同辈赵元奴及筑球、吹笛袁绉、武震辈，例籍其家。李生流落来浙中，士大夫犹邀之以听其歌，然憔悴无复，向来之态矣”。
明代学者、诗人、戏曲作家梅鼎祚辑纂的《青泥莲花记》中也有类似的记载“靖康之乱，师师南徙，有人遇之湖湘间，衰老憔悴，无复向时风态”。
无名氏的《大宋宣和遗事》中的记载相类，但添加了“后流落湖湘间(今湘南一带)，为商人所得”。
南宋诗人刘子辇则说在湖湘间亲眼见到了沦落风尘的李师师“辇轱繁华事可伤，师师垂老过湖湘。缕衣檀板无颜色，一曲当年动帝王”（《屏山集》“汴京纪事”）。
清代《水浒后传》的作者陈忱根据李师师不仅色艺双绝，而且为人慷慨有侠义风，号为“飞将军”而编造了一个情节梁山好汉燕青是李师师的旧相识，梁山头领宋江燕青引荐来见李师师，通过她托师师代向皇上致意，说宋江情愿归顺朝廷。后来李师师流落临安(杭州)，寓居西湖葛岭，操旧业为主“唱柳耆乡'杨柳外晓风残月’”。这个说法，充满世事沧桑、兴亡惆怅之感，颇有“门前冷落车马稀”和“落花时节又逢君”的意味。
第二种说法是以死殉国。据无名氏的《李师师外传》（见清人胡珽辑纂的《琳琅秘室丛书》）金人攻破汴京后，金主也久闻李师师的大名，主帅挞懒去寻李师师，没有找到。后来在汉奸张邦昌的帮助下，终于找到了李师师。李师师不愿意伺候金主，先是用金簪自刺喉咙，没有成功，于是又折断金簪吞下自杀。临死之前，她大骂张邦昌“贱妓蒙皇帝眷，宁一死无它志。若辈高爵厚禄，朝廷何负于汝，乃事事为斩灭宗庙社稷?”
清人黄廷鉴据此称赞她的殉国行为是大丈夫气概的表现，“师师不第色艺冠当时，观其后慷慨捐生一节，饶有烈丈夫概，亦不幸陷身倡贱，不得与坠崖断臂之俦，争辉彤史也”（《第六弦溪文集》）。
后世的通俗小说多沿袭这一说法。但小说作者主要是借人借事来抒发亡国的感慨，没有什么事实依据，因而学者多对此说持有异议。
鲁迅在《中国小说史略》中将《李师师外传》称为传奇。传奇即小说。
宋之在《皇帝与妓女》一书中认为“外传的作者所写的是传奇，恐怕是感慨多于事实，作者大概是想借李师师的忠义以讽世”。
邓广铭《东京梦华录注》认为此书“一望而知为明季人妄作”。
蔡东藩《宋史通俗演义》、李逸候《宋官十八朝演义》也都认为是作者借李师师讽世。
第三种说法被俘北上。称李师师在汴京失陷以后被俘虏北上，被迫嫁给一个病残的金兵为妻，耻辱地了结残生。
清人丁跃亢《续金瓶梅》等书皆宗其说。但也有人提出异议，当时金帅挞懒是按张邦昌等降臣提供的名单索取皇宫妇女的，李师师在钦宗即位后已被籍没家产、废为庶人，当了女道士，自然应不在求索名单之中“师师必先已出东京，不在求索之列，否则决不能脱身”。
一代红颜湮灭于历史的漩涡之中。
另据考证，李师师并不是一个人。
张先词中描述，当时的李师师尚属未成人的小姑娘。假设此时李师师为12岁，而张先生于990年卒于1078年，终年89岁，即使他于85岁高龄时作的《师师令》一词，那么李师师最迟于公元1062年出生。不论如何，李师师初出道时，张先足有80余岁高龄了，秦楼歌坊中又多流传他的词作，年老望重，由他专为李师师创作新词牌《师师令》，如同著名音乐制作人要捧红一歌坛新人，自然毫不费力。
据以上推测李师师在公元1080年前后就红极一时了。此时秦观（1049-1100）30岁左右，文采风流名动一方，李师师对他也曾一度迷恋，二人交往比较频繁。
张先《师师令》中的“师师”必然不会是宣和年间的李师师，因为张先1078年就已去世；同样秦观词中所写的“师师”也不可能是宣和年间的李师师了，因为秦观1100年去世时李师师才10岁左右；那么他们所说的“师师”有可能是“张师师”或“王师师”了？
但李师师和周邦彦的交往应该是真实的，李师师20余岁正走红的时候，周邦彦年近60。
宋徽宗赵佶生于1082年，1100年19岁时即位，根据资料1109年第一次见到李师师，此时宋徽宗28岁李师师48岁。如果认为李师师出生于公元1062年左右，那么她同宋徽宗赵佶恋情基本不可能。
据张邦基《墨漫录》说“政和间，李师师、崔念奴二伎，名著一时”。可见政和年间（1111-1118），李师师红极一时。而师师“门第尤峻”，像他这样的人已无缘叫局而一亲芳泽了，只得写了两首诗酸酸地“追往昔”。
《东京梦华录·京瓦伎艺》记载的李师师才是与宋徽宗有关系的李师师。
李师师的生平记述最为详细的，当数南宋无名氏所作的《李师师外传》，文中言及李师师与宋徽宗赵佶相遇于大观三年（1109 年）八月十七。直到宣和二年（1120年）宋徽宗又去找李师师。为了来往方便，赵佶在张迪的建议下修了条“潜道”直通李家。后来宋徽宗把皇位让给宋钦宗，自号道君教主，退居太乙宫，同师师的见面就少了。当时金兵同大宋开战，河北告急，李师师主动将自己的财富捐给河北作军饷，自己则出家慈云观做了女道士。
