《时尚先生》大片2001年考上北京广播学院表演系,从此开始演艺之路。刚出道时被人称为“小赵薇”,也被认为长得很像台湾歌手张韶涵。2006年3月18日,出演电影《看上去很美》,并饰演“唐老师”。8月13日,出演张一白导演的MTV《女性三部曲》。2007年9月11日,主演张元导演的电影《达达》,饰演自信女孩“达达”。2012年,主演微电影《床上关系》,饰演“李小芸”一角。2013年,主演微电影《艳遇》,饰演中国女留学生“席洋”,并演唱同名主题曲而获得关注。11月8日,参演张元导演的电影《有种》,并演唱主题曲《斯德哥尔摩病人》。2014年2月21日,参演微电影《老板,我爱你》。9月23日,参演爱情喜剧电影《坏姐姐之拆婚联盟》,饰演“流浪女神”。9月29日,首次参与马頔的《南山南》MV拍摄。11月7日,首次与华晨宇合作拍摄MV《卡西莫多的礼物》。12月26日,出演电影《还魂之迷失曼谷》,饰演服装设计师“林美嘉”一角。2016年5月16日,主演的电影《判我有罪》上映,饰演女医生冯雪辉。2018年6月22日,执导的电影《龙虾刑警》上映。
她身上有文艺气息和性感气质,这样两种气质使她的表演非常有层次感。李昕芸已经在电影界以独特,真实的个性被人熟知。虽然演员出身,首次“献声”却已经表现出不俗唱功,令人折服。李昕芸作品不多,但部部经典。从《看上去很美》《达达》到《有种》,她的每一次惊艳亮相,都给观众留下深刻印象,被奉为是集古典时尚气质于一身的“新一代宅男女神”。