2002年12月，李晟参加湖南卫视选秀节目《金鹰之星》而出道。2003年，李晟参演电视剧《天不藏奸》，客串记者高晓一角，自此她的演艺生涯拉开帷幕。
2004年，李晟在湖南卫视主持人何炅的歌曲《栀子花开》《漫游》MV中、歌手满文军的歌曲《再会吧》MV中、1983组合的歌曲《好孤单》的MV中饰演女主角。同年，李晟主演了由湖南经视投资的数字电影《爱情海》，饰演女主角晟晟。
2005年，李晟参演偶像剧《篮球部落》，客串咖啡厅服务员小美一角。在中韩合拍的偶像剧《深情密码》中客串傻女江铃。同年，李晟参演何炅的歌曲《那段岁月》的MV，饰演女主角。同时李晟签约了北京可米瑞智文化传播事业有限公司。
2006年，李晟参演由大S、罗志祥主演的偶像剧《转角遇到爱》，客串韩榆一角。同年，李晟参演了电视剧《莱卡青蛙王子》，饰演女主角薇薇一角。以及参演电视电影《离别也是爱》和电影《追爱总动员》，分别饰演酒吧服务员姗姗、保镖小雨两角。
2008年，李晟参演湖南经视投资的《人间烟火》，饰演女主角孙晓薇一角。同年，参演都市情感剧《今生今世》，饰演女主角梁佩岑一角。
2009年，李晟参演偶像剧《呼叫大明星》，饰演女三号柏柔一角。
2010年，李晟被著名作家琼瑶相中，出演《新还珠格格》，饰演女主角小燕子一角 ，并演唱《沧桑的浪漫》、《吉祥歌》、《一见钟情》等剧中插曲，并签约上海创翊文化传播有限公司（现更名为北京神艺文化传播有限公司）。至此，李晟正式受到观众关注，人气飙升。随后，出演了革命电影《第一大总统》，饰演隆裕皇后一角 。出演了古装喜剧《怪侠欧阳德》，饰演胡蝶一角 。
2011年，李晟参演偶像剧《离爱》，饰演女二号番茄一角 ，并与何炅演唱的片尾曲《雪花》，以及该歌曲的MV女主角。同年，李晟在家庭伦理剧《我家有喜》客串售货员一角，并演唱片头曲《星星月亮太阳》。同年，李晟参演由雪灵之小说《殇璃》改编的古装剧《倾城绝恋》，饰演女主角美璃一角 。9月7日，李晟签约滚石国际音乐有限公司。
2012年，李晟参演琼瑶剧《花非花雾非雾》，饰演女主角叶凡一角 ，并演唱片尾曲及插曲《花非花》、《枯叶蝶》、《错过》。2012年3月21日，李晟发行首张个人专辑《OMG噢买尬》 ，并出演主打歌曲《傻傻爱你》、《我爱超人》的MV。随后参演了微电影《超级助理》 。年末，李晟参演了商战剧《红酒俏佳人》，饰演林轩一角 。
2013年，李晟参演林语堂经典著作《京华烟云》改编的电视剧《新京华烟云》，饰演女主角姚木兰一角 。同年，客串了网络剧《快乐ELIFE》，饰演董小姐一角 。随后参演了花非花雾非雾的番外篇《笑女孩与傻男孩》，饰演江小雪一角 。年末，李晟参演改编自雪灵之小说《结缘》的古装剧《失宠王妃之结缘》，饰演女主角原月筝一角 。同时，李晟也参演了改编自蔡康永原著的话剧《给未知恋人的爱情短信》，饰演逗点一角 。
2014年，李晟参演古装剧《班淑传奇》，饰演太后邓绥一角。同年，客串了谍战剧《暴雨将至》、家庭伦理剧《我的二哥二嫂》，分别饰演阿玉和周多两角。同年，李晟参演了都市情感剧《绯闻女友》，饰演女主角米粒一角 。年末，李晟参演了抗日剧《嫂子嫂子》，饰演大嫂白青云一角。
2015年，李晟参演民国喜剧《明星时代》，饰演女主角兰姐一角 。同年，参演都市情感剧《新婚公寓》，饰演女主角吴越一角。

2002年，李晟因参加湖南卫视选秀节目《金鹰之星》，而正式出道。

2004年，主演爱情偶像电影《爱情海》。

2005年，在青春偶像剧《深情密码》中饰演江玲。

2006年，出演爱情偶像剧《莱卡青蛙王子》。

2007年，在爱情电影《离别也是爱》日夏养花网中饰演姗姗。

2009年，出演爱情偶像剧《呼叫大明星》。

2010年，主演古装清宫喜剧《新还珠格格》。

2011年4月，主演古装轻喜剧《怪侠欧阳德》。

2012年1月，获得第六届腾讯星光大典年度影视新人奖；3月，发行首张个人专辑《OMG噢买尬》；4月，获得第12届音乐风云榜年度盛典音乐新势力奖。

2013年，在民国爱情剧《新京华烟云》中饰演姚木兰。

2014年1月，主演古装爱情剧《班淑传奇》；1月16日，获得第三届金鹰网芒果剧光灯评选最芒果女星。

2015年，主演抗战剧《嫂子嫂子》。

2016年，在古装玄幻剧《幻城》中饰演千影。

2017年，主演都市情感剧《赛小花的远大前程》 。

2020年，主演抗疫题材电影《战疫2020之我是医生》。

2021年，主演古装剧《锦心似玉》。

李晟的个人生活

李晟和李佳航两人在2014年五月份公布恋情，在相爱四年多后的2015年结婚了。

李佳航在后来的采访中表示自己在拍摄还珠的时候就对李晟产生了感情，还明确地对李晟表过爱意。后来自己每天就给李晟送水果，送照顾她生活什么的，等到还珠拍到第四个月的时候，自己就和李晟在一起了。