2002年12月，李晟加入湖南卫视选秀节目《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[1]、歌手满文军的歌曲《再会吧》MV中、1983组合的歌曲《好孑立》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《深情暗码》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明传布奇迹有限公司。
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《追爱总带动》，别离饰演酒吧服务员姗姗、保镖细雨两角。
2008年，李晟参演湖南经视投资的《人世烟火》，饰演女主角孙晓薇一角。同年，参演都市感情剧《此生今世》，饰演女主角梁佩岑一角。
2009年，李晟参演偶像剧《呼唤大明星》，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》、《祥瑞歌》、《一见如故》等剧中插曲，并签约上海创翊文明传布有限公司（现改名为北京神艺文明传布有限公司）。至此，李晟正式遭到观众关注，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。出演了古装笑剧《
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，李晟刊行首张小我专辑《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》。岁终，李晟参演了商战剧《红酒俏才子》，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《康乐ELIFE》，饰演董蜜斯一角。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。岁终，李晟参演改编自雪灵之小说《结缘》的古装剧《得宠王妃之结缘》，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《给未知情人的爱情短信》，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》，别离饰演阿玉和周多两角。同年，李晟参演了都市感情剧《绯闻女友》，饰演女主角米粒一角。岁终，李晟参演了抗日剧《嫂子嫂子》，饰演大嫂白青云一角。
2015年，李晟参演民国笑剧《明星期间》，饰演女主角兰姐一角。同年，参演都市感情剧《
新婚公寓》，饰演女主角吴越一角。
