李设木出生于普化乡稠门村一个穷苦家庭，靠租种地主田地养家糊口，从小就尝尽了生活的苦楚。15岁那年，遇上旱虫灾，田里颗粒无收。李家赖以生计的田地被地主抽回，只得举家迁到荒山上种山度日，生活过得十分艰难。

1937年“七七事变”发生后，南京、上海、杭州相继沦陷，交通阻断，物资运输堵塞。国民党政府在金温公路沿线成立手车运输队，输送战略物资。凡是加入手车队的可免兵役。李设木是家中的正劳力，为避免抽壮丁加入了手车队。日军占领金华、温州，轰炸丽水城，金温公路运输被迫中断，手车队解散回家。李设木回家后以种山卖柴为生，经常路过李银通家，与李银通有了接触。1940年秋，经李银通介绍加入中国共产党。

1942年秋，李设木等一批党员奉命打入普化乡公所内部，担任乡丁、文书等职务，及时传递掌握国民党顽固派的动态、情报。同时，也帮助需要活动的同志办理“通行证”，设法掩盖有所暴露的问题。

1944年春，处属特委与浙东区党委取得联系，李设木在特委委员张之清带领下奔赴浙东参加新四军，编入新四军司令部警卫大队。李设木在新四军里不断历练，茁壮成长。

1945年春，处属特委与浙东联系后，要回了李设木，帮助特委建立武装。李设木积极参加武装斗争，随特委领导同志到丽水、云和、青田等地武装筹款。1947年8月，浙江抗暴自救军第三总队成立，李设木在第二大队担任中队长，带领战士们进行政治学习和军事操练。第二大队转战丽水，先后袭击了丽水碧湖区警察所，打开大港头兵工厂，缴获大量武器弹药。转战到丽水小山村，与国民党省保安队第二团发生激战。敌人开始溃退后，李设木冲在部队前面搜索敌兵，被躲在岩石后面的顽敌开枪射中，不幸牺牲。