1990年，李沁在江苏省昆山市巴城镇出生，那里是昆曲的发源地，也是李沁的家乡。 001年，11岁的李沁进入巴城镇石牌中心小学开办的戏曲兴趣班接受戏曲基本功培训。 2002年，正值李沁12岁，为了能够继续留在学校学习戏曲，她向妈妈保证不会耽误自己的学业

2004年，李沁考入了上海戏校学习专业的昆曲表演艺术[9]，而此后她也被时任上海昆剧学院院长的蔡正仁选中，成为了该院的第五代“杜丽娘”[7]。 2008年，还在上海戏剧学院附属戏曲学校上学的李沁在机缘巧合下被《红楼梦》剧组以及李少红导演看中，

2011年，李沁主演了革命动作悬疑片《落难神偷》，她在片中则饰演了机智勇敢的地下工作者李曼真；10月，其主演的革命历史剧《将军日记》在央视一套播出；随后；李沁还与林申、杨洋、张嘉倪联袂主演了根据九夜茴同名小说改编的都市青春言情剧《花开半夏》，并在剧中饰演了性格坚强却命运坎坷的女主角夏如画。

2013年，李沁与何润东、阚清子、张勋杰联袂主演了都市情感励志剧《璀璨人生》，并在剧中饰演了可爱温柔又善良坚强的向日葵女孩余非，而该剧在播出后则取得了全国同时段电视剧收视第一的成绩；

2014年，李沁先是与金世佳搭档主演了古装偶像轻喜剧《极品新娘》，剧中李沁饰演了活泼开朗又古灵精怪的美丽女子唐豆豆；3月，李沁又与韩栋合作主演了现代情感励志剧《情满雪阳花》，并在剧中饰演了家道中落却依然乐观努力的落难公主叶明珠；

原来你还在这里 2015年，李沁主演了青春爱情电影《致青春·原来你还在这里》，并在片中饰演了与男主角程铮青梅竹马且对其一往情深的美丽女孩孟雪；同年，李沁还与众多艺人共同出演了根据同名小说改编的年代恩怨剧《白鹿原》，而她则在剧中饰演了妩媚风情却又一生坎坷悲情的田小娥。

2016年，李沁与angelababy、井柏然等人合作主演了都市奇幻爱情片《微微一笑很倾城》，并在片中饰演了清纯可人的校园第一美女孟逸然；2月，李沁开始参加江苏卫视恋爱真人秀节目《我们相爱吧》

爱情喜剧片《闭嘴！爱吧》；随后，她还与赵丽颖、林更新、窦骁联袂主演了古装热血传奇剧《特工皇妃楚乔传》，并在剧中饰演了本性善良，为爱执着的元淳公主；9月，李沁确定出演古装宫斗剧《如懿传》，而她在剧中则饰演貌美体香却性格清冷刚烈的容妃寒香见

11月，李沁和窦骁再次合作，共同主演由花箐执导的都市情感剧《佳期如梦之海上繁花》 2017年，刚刚开年李沁便与吴磊、林允、陈楚河等人联袂主演古装玄幻动作剧《斗破苍穹》；3月，她还参加了竞技真人秀节目《奔跑吧》，并与“奔跑团”和其她几位嘉宾在风景美如画的云南大理上演了一场“男女对抗赛”；

李沁在楚乔传中大放异彩，用实力证明了自己的演技