1941年，上級黨組織安排李桂芳到山東軍區第二野戰醫院擔任了看護員。從此，她加入了“八路軍”的行列。

一年后，表現突出的李桂芳作為干部苗子被組織選調到山東青年學校(當時駐馬牧池東柳溝村)學習。剛入校不久，學校就被“掃蕩”的日本鬼子沖垮了，她又被分配到山東軍區藥材所工作。藥材所的主要任務就是為5個野戰軍醫院供給藥材。當時環境極為惡劣，藥品無來源，他們就到山上收集土藥材，然后曬干或研磨成面，配制起來。為了盡量滿足藥材的供應，她和全所的同志們在北大山一帶灑下了無數汗水。

就在這時，領導上又要找一個膽子大的人去看守醫院的太平間。這是一項很特殊的任務，領導把它交給了李桂芳。太平間設在拔麻村西南方的一條小河溝北邊的看瓜屋子里。夜里因怕被敵人發現又不敢點燈，就她自己和幾具死尸在一起。別說是晚上，就是白天讓人看了也會心生恐懼。當她害怕的時候她就想：他們犧牲是為了啥?不都是為了咱老百姓不受剝削、不受壓迫、不受日本鬼子的侵略嗎?每當想到這些，她就感到渾身是膽，天不怕、地不怕了。為此，同志們都管她叫“李大膽”。有一天夜里，突然雷鳴電閃，風雨驟至。借著閃電的光亮她看見小屋的門外站著兩只狼。當時，她心里也著實發毛，回頭看看這些同志就覺得膽子又大了起來。她把犧牲了的同志從床上拖到地上，將床拉來堵在門口，然后用身子緊緊地撐在床上，保護了烈士遺體的完整。

隨著日本鬼子更加猖狂的“掃蕩”，犧牲和負傷的人員越來越多了起來。醫院時常遭到敵人的襲擊，已無法讓眾多的傷員在醫院里醫治和養傷，多數傷員被安排在馬牧池至銅井北大山一帶老百姓家和敵人不便搜及的山洞里。那時，這里曾流傳這樣一句口號：“村村是醫院，戶戶是病房，人人都是護理員。”