2006年,出演
张子恩执导的古装传奇剧《
大长垣》,在剧中饰演小杭州,这是他的首部电视剧作品,从而正式进入演艺圈;同年,出演
刘德华、
李连杰主演的战争电影《
投名状》,在片中饰演何奎副将,这是他的首部电影作品。
2007年,出演
聂远、
孙海英、
张默主演的家庭伦理剧《
父辈的旗帜》,在剧中饰演钟守诚的小儿子钟云,与孙海英饰演一对父子。
2008年,出演
丁海峰、
倪大红、
李欣凌主演的年代商战剧《
当铺》,在剧中饰演心地善良且见义勇为的热血青年大锁子。
2009年,与
田中裕子、
周一围、
余少群合作主演清装宫廷剧《
苍穹之昴》,在剧中饰演光绪皇帝的贴身小太监兰琴;同年,出演
张晓光执导的抗战剧《
火线》,在剧中饰演意志坚定的革命战士于小胆。
2010年,出演
蔡尚君执导的犯罪悬疑电影《
人山人海》,在片中饰演男主角老铁的弟弟铁成军,与陈建斌饰演一对兄弟;之后,出演
张闻君执导的古装剧《
苏三》,在剧中饰演贪玩成性且不务正业的正德皇帝;同年,与
王珞丹、
李光洁、
黄梅莹合作主演年代情感剧《
山楂树之恋》,在剧中饰演淳朴善良且为人坦诚的李健康,从而获得更多关注。
2012年,与
周知、
刘恩佑、
梁爱琪合作主演抗战剧《
天狼星行动》(原名《杀狼花Ⅱ之敢死队》),在剧中 饰演心狠手辣且为人狡猾的赵长风,这也是他首次在影视剧中尝试反派角色。
2016年,出演
张嘉译、
林申、
刘奕君主演的警匪剧《
卧底归来》,在剧中饰演黑客高达;同年,出演王连平执导的惊悚悬疑电影《
舌魔》,在片中饰演有自己的想法但性格却很懦弱的姜涛。
2018年,出演由周建基、李浩基执导,张超、 米露主演作品《
罪案心理小组X》饰韩世明。
李彦明不仅外形上亲切随和,私底下也是一个顽皮可爱的人。他自出道以来,塑造了多个鲜活且生动的荧屏形象。李彦明在电视剧《父辈的旗帜》中,将智障儿子演绎得入木三分,也给观众留下了很深的印象。李彦明身穿夹克和牛仔裤,显得十分自然从容,举手投足之间处处流露出青春气息(新浪评)。
李彦明在电视剧《山楂树之恋》中,展现出了其邻家男孩的气质。李彦明在多部影视剧中,轻易地玩转了各种形象,展现出了百变男人的型男范,而影视剧中的他或儒雅清淡,或是霸气传递,或邻家男孩一般俏皮流露(搜狐评)。