1990年，李沁在江蘇省昆山市巴城鎮出生，那里是昆曲的發源地，也是李沁的家鄉

2001年，進入巴城鎮石牌中心小學開辦的戲曲興趣班接受戲曲基本功培訓。

2002年，為了能夠繼續留在學校學習戲曲，她向媽媽保證不會耽誤自己的學業。

2003年，李沁參加了“蘇外之夜”戲曲專場晚會的演出，而她則相繼在錫劇《沙家浜》中飾演阿慶嫂、在越劇《梁?！な讼嗨汀分酗椦葑Ｓ⑴_、在昆劇《牡丹亭·游園》中飾演杜麗娘，并憑借《牡丹亭·游園》獲得了第7屆中國少兒戲曲小梅花薈萃活動金花獎。

2004年，李沁考入了上海戲校學習專業的昆曲表演藝術 ，而此后她也被時任上海昆劇學院院長的蔡正仁選中，成為了該院的第五代“杜麗娘” 。

2008年，新版《紅樓夢》劇組以及李少紅導演看上李沁，決定由她扮演少年“薛寶釵”。

2010年，《新版紅樓夢》正式與觀眾見面，12月，參加在廣州舉辦的“南方影視盛典2010年度頒獎禮”，李沁不僅拿下“金南方年度最受媒體關注獎”，更憑借在劇中對少年寶釵的出色演繹榮獲“金南方年度最佳新人獎”；同年憑借《建黨偉業》中的“楊開慧”一角，入圍第31屆大眾電影百花獎最佳新人獎。

2011年2月3日，李沁參演了由星美（北京）影業有限公司出品的古裝喜劇電影《神奇俠侶》，在劇中飾演“藍鳳凰”；5月13日，主演由北京東方飛云國際影視公司投資制作的數字電影《落難神偷》，影片中飾演一位地下工作的革命者，與林申成功塑造了一對“歡喜冤家”；5月16日，主演電視劇《中國1921》，在劇中扮演楊開慧；23日，攜同主創團隊做客新浪直播間，與觀眾們一起分享該劇的臺前幕后的故事；10月8日，主演的電視劇《將軍日記》在央視一套首播，在劇中李沁變身圖書管理員，飾演參加工作的女大學生小李。

2012年，在電視劇《守望的天空》中擔任女一號，飾演“葡萄，該劇榮獲2013年第九屆中美電影節優秀中國電視劇“金天使獎”大獎；隨后，李沁客串出演的美食愛情喜劇片《飲食男女2：好遠又好近》在全國公映；同年，李沁還與魯敏宇、葉項明、弦子等人合作主演了中韓合拍是時尚偶像喜劇《有效期限愛上你》；此外，她還出演了家庭情感輕喜劇《保衛孫子》；主演的電視劇《中國1921》榮獲第26屆中國電視金鷹獎最佳電視劇獎。

2013年10月30日，在現代都市女性勵志復仇劇《千金歸來》中飾演復仇千金沈長清；11月，電視劇《花開半夏》播出，在劇中飾演如畫。

2014年3月，李沁與實力男星韓棟首次合作，出演電視劇《情滿雪陽花》；11月17日，李沁主演的電視劇《幸福歸來》開機，李沁演繹“千金扛鼎之作”。李沁和吳卓羲攜手上演 ，劇中李沁短發示人特顯率真氣質；12月，國劇盛典斬獲最具潛力女演員獎

2015年1月，攜手金世佳主演古裝偶像輕喜劇《極品新娘》，劇中李沁變身古裝，演繹一個性格活潑開朗的女子，與金世佳共同演繹“嬌妻憨夫”歡喜情侶；

2016年2月，李沁開始參加江蘇衛視戀愛真人秀節目《我們相愛吧》；與此同時，她還在與張嘉譯、林申、劉奕君等人聯袂主演的現代熱血警匪劇《臥底歸來》中飾演了小巧玲瓏又楚楚動人販毒集團老大之女糖果；3月，李沁又與張藝興、鄭秀晶共同出演了時尚愛情喜劇片《閉嘴！愛吧》；隨后，她還與趙麗穎、林更新、竇驍聯袂主演了古裝熱血傳奇劇《特工皇妃楚喬傳》，并在劇中飾演了本性善良，為愛執著的元淳公主；古風女神李沁加盟《我的新衣》；7月8日，李沁參演青春愛情電影《致青春2：原來你還在這里》與吳亦凡、劉亦菲合作，飾演孟雪一角；8月12日，主演了都市奇幻愛情片《微微一笑很傾城》，并在片中飾演了清純可人的校園第一美女孟逸然；9月，李沁確定出演古裝宮斗劇《如懿傳》，而她在劇中則飾演貌美體香卻性格清冷剛烈的容妃寒香見。

2017年，剛剛開年李沁便與吳磊、林允、陳楚河等人聯袂主演古裝玄幻動作劇《斗破蒼穹》；3月，參加競技真人秀節目《奔跑吧》，并與“奔跑團”和其她幾位嘉賓在風景美如畫的云南大理上演了一場“男女對抗賽”；4月16日，參演的電視劇《白鹿原》播出，飾演田小娥；6月，出演的《楚喬傳》在湖南衛視播出。10月，李沁參加節目《爸爸去哪兒5》。12月31日，加盟“啟航2018”央視新年晚會

2018年1月1日，獲得2017國劇盛典青春演繹偶像榮譽。5月9日，參演的《她殺》殺青。5月24日，憑借《白鹿原》入圍第24屆上海電視節白玉蘭獎最佳女配角獎。8月20日，參演的電視劇《如懿傳》在騰訊視頻播出。9月3日，主演的奇幻勵志青春成長劇《斗破蒼穹》在湖南衛視青春進行時劇場播出。9月14日，參加綜藝節目《幻樂之城》。11月7日，憑借《建軍大業》獲第34屆大眾電影百花獎最佳女主角獎提名。12月，《第一財經周刊》與秒針系統聯合發布的“2018最具商業價值明星榜”，李沁排名第75位。12月，參加綜藝節目《聲臨其境》第二季。

李沁

2019年1月13日，獲得2018閱文超級IP風云盛典超級IP新人演員、超級IP人氣之星、超級IP突破演員、超級IP備受關注演員獎。2月15日，參加全國原創聲音魅力競演真人秀《聲臨其境》第二季。2月19日，參加2019央視元宵晚會。9月13日，主演的電影《誅仙Ⅰ》在中國大陸上映，在劇中飾演陸雪琪。9月22日，參加綜藝節目《天天向上》。9月30日，參演的電影《中國機長》上映，在劇中飾演周雅文。10月18日，參加的綜藝節目《遇見天壇》第七期在北京衛視播出。10月26日，參加的大型互動綜藝節目2019《我要上春晚》在CCTV-3播出。11月26日，主演的電視劇《慶余年》在騰訊視頻和愛奇藝播出，在劇中飾演林婉兒。12月，參演2019最美表演短片《全世界靜止的那一秒》。8月1日，李沁在都市情感勵志劇《璀璨人生》中飾演余非。

2020年1月3日，參演2019最美表演短片《第一槍》。1月8日，獲我是頭條·2019今日頭條年度盛典年度魅力演員獎。月24日，參加2020年中央電視臺春節聯歡晚會，表演歌舞《你好2020》。2月14日，參加的綜藝節目《潮流合伙人》在愛奇藝播出。4月17日，參加的綜藝節目《王牌對王牌5》定檔在浙江衛視播出。同月，參加的綜藝節目《命運與共》定檔在CCTV-6電影頻道播出。4月27日，參加的綜藝節目《希望搜索詞》第12期定檔在CCTV-3播出。6月30日，發行合唱單曲《不負韶華》。7月1日，主演的電視劇《錦繡南歌》定檔在騰訊視頻播出，在劇中飾演沈驪歌。7月3日，參加的綜藝節目《奔跑吧4》第六期定檔在浙江衛視播出。8月27日，2020福布斯中國名人榜發布，李沁排名第72位。9月15日，獲第七屆中國電視好演員網劇組女演員提名。9月20日，參加的紀實真人秀《很高興認識你》第五期定檔在抖音播出。9月29日，參演的電視劇《在一起》定檔在東方衛視、騰訊視頻、愛奇藝和優酷播出，在劇中飾演李天然。9月30日，參加《“中國夢·祖國頌” ——2020國慶特別節目》，表演歌曲《但愿人長久》。11月7日，參加的綜藝節目《上新了·故宮》第三季第三期定檔在北京衛視播出。同月，參演電影《東北人都是活雷鋒之長白山行動》。11月19日，主演的電視劇《狼殿下》定檔在騰訊視頻、愛奇藝和優酷播出，在劇中飾演馬摘星。同年，參演電視劇《親愛的你》。12月1日，發布合唱單曲《抱一抱》。12月31日，主演的電影《溫暖的抱抱》定檔在中國內地上映，在劇中飾演宋溫暖。同日，發布合唱單曲《你是我的陽光》。

2021年1月，發行單曲《小偷》。1月9日，參加的綜藝節目2020《我要上春晚》第七期定檔在CCTV-3播出。2月11日，參加2021年央視春節聯歡晚會，演唱歌曲《燃燒的雪花》。2月26日，參加《2021年中央廣播電視總臺元宵晚會》，與金晨、劉浩存等演唱歌曲《出發吧，春天》。5月2日，參加的綜藝節目《極限挑戰》第七季定檔在東方衛視播出。5月4日，參加《奮斗正青春——2021年五四青年節特別節目》，演唱歌曲《奔跑的青春》。6月1日，主演的電視劇《愛上特種兵》定檔在愛奇藝播出，在劇中飾演夏初。6月4日，參加的綜藝節目《萌探探探案》定檔在愛奇藝播出。6月25日，《夢幻新誅仙》手游官宣李沁為IP形象代言人。7月9日，參演的電影《中國醫生》定檔在中國內地上映，在片中飾演向南方。6月23日，主演的電視劇《海上繁花》定檔在芒果TV、樂視、愛奇藝、優酷、騰訊視頻播出，在劇中飾演杜曉蘇。7月30日，參加的綜藝節目《極限挑戰寶藏行·綠水青山公益季》在東方衛視播出。9月14日，參加的綜藝節目《機智的戀愛》定檔在愛奇藝播出。12月2日，憑借《狼殿下》獲第32屆華鼎獎中國古裝題材電視劇最佳女演員提名。

2022年2月1日，參加的《2022年北京廣播電視臺春節聯歡晚會》定檔在北京衛視、BRTV文藝頻道播出，表演節目《恭喜發財》。同日，參加百花迎春中國文學藝術界2022春節大聯歡，演唱歌曲《人民江山》。同年，主演電視劇《夢中的那片?！?，在劇中飾演佟曉梅。3月6日，參加的綜藝節目《麻花特開心》定檔在優酷播出。6月16日，主演的電視劇《從愛情到幸?！范n在搜狐視頻播出，在劇中飾演顧曉薇。9月15日，主演的電視劇《請君》定檔在愛奇藝播出，在劇中飾演于登登。

2023年3月20日，主演的電視劇《人生之路》定檔在愛奇藝播出，在劇中飾演劉巧珍。5月10日，主演的電視劇《慶余年第二季》開機，在劇中飾演林婉兒。