3岁时，李依晓在辽宁省锦州市群众艺术馆少儿艺术团舞蹈班学习。4岁时，
因为父母工作繁忙，李依晓就跟着爷爷奶奶一起生活。那时的依晓更是爷爷奶奶的掌上明珠。5岁时被沈阳杂技团选中，但因爷爷心疼孙女未能让小依晓去学习杂技。8岁时，李依晓再次被选中学习京剧，母亲只好背着爷爷，悄悄地带着依晓去辽宁省艺术学校考试，从此，李依晓开始学习戏曲，也注定了与表演的缘分。
2003年，李依晓出演电视剧《人生几度秋凉》的剧中，扮演了“富格格”一角。2003年李依晓参演电视剧《人生几度秋凉》，扮演了“富格格”一角，因为这个偶然机会李依晓开始了自己的演艺之路。
2004年，在电视剧《铁齿铜牙纪晓岚第三部》中饰演红莲一角。
2007年，在电视剧《新上海滩》中饰演古灵精怪的汪月琪。参演电视剧《甜蜜蜜》，饰演纯真执着的白莎莎。在电视剧《武十郎》中李依晓无厘头式搞笑饰演“尚喜”，在空战大剧《血战长空》中饰演女一号马昕蓝。11月，录制了自己的第一首单曲《追逐》被用为电视剧《宽恕》的主题曲。
2008年，出演的电视剧《抢滩大上海》中扮演“林菲雁”，2009年主演导演高希希的军事题材力作《狙击手》扮演的“九儿”，3月24日《北方有佳人》女主角“寄萍”。
2010年，与陈建斌、倪大红、于和伟联袂主演电视剧《三国》，饰演静姝。同年在电视剧《南下》中饰演玉秀。
2010年，与林心如、周一围、于滨联袂主演电视剧《独家披露》，饰演沈红叶。在电视剧《圣堂风云》中扮演宋晓荷。同年，在爱情电影《越光宝盒》中饰演阿斗母。
2011年，与邵兵、沙溢领衔主演高希希执导的战争类电视剧《血战长空》，在剧中饰演马昕蓝。
2012年在历史剧《楚汉传奇》中，李依晓用清新脱俗的表演折服了观众，把虞姬这位千古美人演绎的唯美自然。
2013年，李依晓在《新洛神》中饰演传奇女子“甄宓”，受到关注。同年，与邵汶、于滨、戚迹合作主演革命题材电视剧《大江东去》饰演女一号秦文昭。
2014年3月，与陈键锋、张迪、简远信合作主演《封神英雄》，分饰苏妲己、胡仙儿、芙蓉公主三角。6月，与何晟铭合作拍摄《半为苍生半美人》开拍，饰演明心。9月，加盟《新萧十一郎》的拍摄，饰演风四娘。10月，李依晓在横店发生意外事故，被演员叶璇的宠物狗阿拉斯加撕咬，送往医院时满身血迹，头部和耳朵伤口缝线多达二十余针，而为了缝合伤口有一部分头发被剃光。