1994年2月27日，高桥李依在日本
埼玉县出生。研究生时期曾经以新人声优团体的成员身份Anisoni∀开始进行活动。2013年3月从81ACTOR'S STUDIO毕业， 4月加入
81 Produce声优事务所。
2013年，高桥李依开始从事配音工作。不过在两年时间里配音的角色都是一些小角色。如 《飙速宅男》中宏的女友、女学生、广播、女粉丝，《
四月是你的谎言》中的观众等角色。
2015年，高桥李依首次担任主役，与
长久友纪、
高野麻里佳共同配音《
那就是声优！》，并与二人组成配音组合
Earphones。同年6月18日发行了单曲《往耳中（耳の中へ）》，以歌手的身份出道。之后又发行了单曲《光の先へ》和专辑《MIRACLE MYSTERY TOUR》。同年，在同期播出的《
乱步奇谭》和《
学园孤岛》两部动漫中担任主役，分别配音了角色
直树美纪和
小林。2016年，高桥李依参与电视动画《
魔法使光之美少女！》中
朝日奈未来和Cure Miracle的配音，并担任动画《
竞女》《
Ange Vierge》的主役。同年，获得第10届
声优奖的新人女优赏。9月，高桥李依接替
种田梨沙，担任游戏《Fate/GrandOrder》初始英
玛修·基列莱特的声优。
2017年，高桥李依凭借在动画《
Re:从零开始的异世界广播生活》中对
爱蜜莉雅角色的配音获得第3届动画广播赏最优秀女性广播赏·新人赏。同时，演唱了该动画片尾曲《Stay Alive》。该动画系列《Re：从零开始的异世界生活第二季》中
爱蜜莉雅角色的配音也由她担任。同年，她配音了电视动画《
秋叶原之旅 》中的
万世架缠和《为美好的世界献上祝福！第二季》中的
惠惠。同年荣获2017最具人气女声优第12名的好成绩。2018年播出的动画《
擅长捉弄人的高木同学》中，高桥李依为女主角
高木同学配音，塑造了一个以捉弄坐在旁边的
西片为乐的女孩子。之后也担任了《擅长捉弄人的高木同学 第二季》《擅长捉弄人的高木同学 第三季》和《擅长捉弄人的高木同学 剧场版》中
高木同学的配音。2019年，在由同名轻小说改编的动画《
异世界超能魔术师》中担任
吾妻凛的配音。2020年，期间陆续参与了《
隐瞒之事》《
租借女友》等多部动画的配音。其中，在7月播出的《
租借女友》中担任女主之一
樱泽墨配音，其塑造了一个爱笑且坚强自立的
樱泽墨。9月，动画电影《
工作细胞：细胞大作战 》上映。
2021年，高桥李依参与游戏《
原神》角色
胡桃的日语配音。同年，高桥李依配音的电影《
命运/冠位指定神圣圆桌领域卡美洛后篇》在日本上映，并为漫画家
武内直子创作的人气漫画《
美少女战士》剧场版配音，饰演企图征服地球和月亮的邪恶马戏团·死亡之月的4人美少女之一
贝斯贝斯2021年2月，高桥李依宣布以歌手身份出道。2021年6月发行了个人第一张
EP《透明な付箋》，其中，除了
MBS/
TBS电视剧《女金刚淑女》的片头曲《U击》之外，还收录了《变色龙综合症》《不健康社会》《一对磁性》《豪梅尼》等4首乐曲。2022年1月播出根据
大高忍原作漫画改编的动画《
东方少年》，高桥李依担任
服部津久美的配音。2022年4月，与
樱井孝宏、
泊明 日菜 等共同演绎
香川照之执笔的儿童科普动画《昆虫乐园》。2022年5月，以日本动画业界为题材的电影《
霸权动画！》上映，高桥李依与
花泽香菜、
梶裕贵等多位
声优参演。2022年，在《
租借女友》第二季《
最近雇佣的女仆有点奇怪》《
浪漫杀手》等动画中担任
配音。并获得第16届
声优奖助演女优赏 。2023年1月，高桥李依担任配音的4部动画《
小智是女孩啦！》《
银砂糖师与黑色妖精》《
至高之牌》陆续在
日本播出。同月，其发行了个人第二张
EP《青を生きる》，专辑收录了包括动画《因为是反派千金，所以试着养了拉斯堡》片头曲《不被共鸣也没关系》在内共6首歌曲。2月，举办了个人首场演唱会。同年6月，《我推的孩子》第二季发布配音阵容，高桥李依在列。
2024年1月19日，随组合发布专辑《ミンナゲンキカ》；4月7日，参与配音的电视动画《
夜晚的水母不会游泳》在biliblili开播，为主要角色山之内花音配音。
2022年7月21日确诊感染新冠。根据事务所的通知，高桥李依在7月19日被认定为密接，当天核酸检测为阴性。在21日她出现了发热的症状，再次进行了核酸检测，结果为阳性。