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[1]、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。
