2006年,MBC第15届招考喜剧演员期间被录取,通过MBC广播《天笑,地笑,合并图册人笑》出道。2007年,凭借她的喜剧才能,荣获MBC演艺大赏颁发喜剧女新人奖2008年,5月参加MBC综艺节目《我们结婚了》,6月出演MBC综艺秀《通话》。2009年,李国主参与MBC多个综艺节目,4月出演《7年的恋爱》,和演出另一个MBC戏剧《两个梦》,5月加入戏剧《明星金景镇》演出,10月加盟主持娱乐节目《简单地生活》。2010年,7月参加MBC娱乐节目《HONEY》演出,同年出演韩国电影《东基还活着》,饰演一名电訉员。2011年,2月参演MBC综艺秀《笑啊！笑》,9月加盟TVN喜剧系列《喜剧大联盟2011》,并担任固定演出嘉宾。2012年,李国主参与多个戏剧演出,2月份客串KBS电视剧《顺藤而上的你》,5月份出演TVN的季度喜剧《喜剧大联盟2012》,8月加盟TVN综艺《周六大联盟》演出,以及9月份TVN的综艺秀《真正爱情》等。合并图册2013年5月再度出演TVN《真正爱情》,8月份参与电视剧主题曲《十年的恋爰》MV拍摄,9月-10月,她踏足舞台剧,参与《给你惊喜》的演出。SBSYOUNGSTREET2014年3月参加TVN综艺秀《更需要浪漫》担任演出固定嘉宾；4月出演TVN电视剧《魔女的恋爱》饰演吴女士,同月加入TVN综艺秀《大鼻子列车》,担任固定嘉宾；6月参与TVN饮食节目《厨艺对决》任固定嘉宾主持,7月因参加SBS星期天真好《Runningman》而备受关注,8月客串TVN电视剧《逢九少年》,9月获邀加盟SBS真人秀综艺节目《ROOMMATE》第二季并任固定演出嘉宾。同时间,她亦参与两个舞台剧,《给你惊喜》和《神奇女侠》的巡回演出。12月,李国主的前经纪公司,Coko娱乐因为代表金某卷款潜逃,而陷入无法支付出演费,李国主已在12月初向该经纪公司提出解约,离开公司。12月3日与笑星曹世镐出席在香港举行,Mnet主办《MnetAsiaMusicAwards》任表演及颁奖嘉宾,12月30日荣获SBS演艺大赏艺能新星奖既表演嘉宾。合并图册2015年01月5日起李国主成为SBS广播《YoungStreet》的节目固定主持人。3月加盟Mnet综艺节目《OneNightStudy》任固定演出嘉宾。2015年4月李国主确定将加入FNCEntertainment为合约艺人。12月14日出演SBS《healingcamp》在节目中谈及搞笑人背后心酸事。同月获邀出演中国湖北卫视大型寻宝类综艺真人秀《一起出发》并与李晨浩兄弟团集结献艺。2016年1月,李国主确定出演SBS一档综艺《请找到我》,该节目是通过各类障碍,找出自己的恋人,朋友,夫妇,父母的个人真人秀节目。同时她亦参与SBS另一个节目《2016吃货明星总出动》,是一档“吃货”明星组团进行料理,比吃对决的节目,将於农历新年期间播出。此外,同月她与徐康俊出演MBC综艺节目《我独自生活》1月29日参与KBS综艺《两天一夜》的录制,该期主题为女朋友特辑。
李国主2008年,李国主被委任为韩国首尔玩具展的宣传大使。2014年,李国主被委任为釜山杜绝不良食品活动的形象大使。同期任韩国社会福利协会食物银行的形象大使。2014年8月21日,响应全球肌萎缩侧索硬化运动,李国主参与冰桶挑战