7岁考入艺术学院，1997年主演《十七岁不哭》中的简宁出道。2006年出演电视剧《士兵突击》饰演吴哲。 2010年出版了第一部文学著作《晨光倒影》。同年监制并主演了以自己小说为剧本雏形的热播剧《北京爱情故事》，并在2013年央视春晚上演唱插曲《嘀嗒》。2011年，编剧并主演了电影《奋斗》，并参与了电影《建党伟业》的拍摄，饰演主要角色张国焘。参加2012
环塔拉力赛专业摩托车组比赛，担任车队队长，并制作拍摄了环塔纪录片《征途》。李晨除演戏外，对幕后工作也很有兴趣，并逐步开始尝试参与编剧监制等工作。