李一桐版黃蓉

在將近10歲時，因舅媽的提議學習跳舞提升氣質，李一桐開始學習舞蹈。一開始，李一桐上的是業余班，老師覺得她很有天賦，建議她考專業院校。于是，學了一年舞蹈的李一桐在中學時就考到了深圳藝術學校。之后，李一桐前往北京報考幾家舞蹈學校，由于最終的考試時間撞到一起，于是李一桐選擇了北京舞蹈學院，最終被錄取，并精修民間舞系。除了舞蹈，李一桐還精通書法、喜歡唱歌。

畢業后的李一桐，原本是想開一個跟舞蹈結合在一起的茶館，店面也找好了，但因李一桐幫電影學院的朋友拍一個幾分鐘的小片，突然對表演開竅，李一桐便放棄茶館，進入了演藝圈。

李一桐2015年，參與了《思美人》和《誅仙》等電視劇的角色試鏡。12月，李一桐在民國玄幻劇《半妖傾城》的試戲中，因表現優異，被于正一眼相中，飾演性格倔強率真、敢愛敢恨的女主角聶傾城，與明夏演繹一場“半妖與人”之戀；同時，該劇也是李一桐個人首部電視劇。

2016年6月26日，參加《半妖傾城》開播發布會。之后，在東方神話劇《朝歌》中，飾演胡仙兒。

2017年1月9日，主演的根據金庸同名小說改編的古裝武俠電視劇《射雕英雄傳》在東方衛視播出，在劇中李一桐飾演玲瓏剔透、聰慧機靈的黃蓉，幫助郭靖成長為“俠之大者”的民族英雄，并憑該角色榮獲中國電視劇品質盛典“年度新銳劇星獎”和由《電視指南》雜志特別策劃的中國最具產業影響力電視劇新人獎。6月，與陳奕迅和李榮浩合作出演動作喜劇電影《臥底巨星》，在片中飾演開朗活潑的女演員童童。9月6日，發布個人首支單曲《迷你閃電》。之后，主演古裝網絡劇《媚者無疆》 。12月2日，獲2018愛奇藝尖叫之夜年度戲劇新人獎。李一桐《半妖傾城》劇照

2018年1月11日，李一桐憑借《半妖傾城》和《射雕英雄傳》獲得QQ興趣部落“心賞之夜”年度“心”賞新銳女藝人。1月12日，參演的電影《臥底巨星》全國上映。7月24日，演唱的電視劇《媚者無疆》片尾主題曲《失寵》上線。7月24日，主演的電視劇《媚者無疆》在優酷上線播出。11月1日，參加騰訊視頻推出的綜藝節目《超新星全運會》。

2019年6月16日，憑借電影《我在時間盡頭等你》獲2019微博電影之夜微博最受期待電影新力量獎。10月24日，主演的民國言情劇《海棠經雨胭脂透》在芒果TV播出，在劇中飾演顧海棠。11月12日，主演的電視劇《鶴唳華亭》在優酷首播，在劇中飾演陸文昔。12月6日，主演的電視劇《劍王朝》在愛奇藝播出，在劇中飾演長孫淺雪。同月，發行單曲《淺雪》。
李一桐寫真

2020年6月25日，主演的電視劇《愛我就別想太多》定檔在北京衛視、東方衛視播出，在劇中飾演夏可可。7月13日，參與合唱的單曲《冰在舞雪在燒》上線。8月，發布單曲《在相遇之前愛上你》。8月25日，主演的奇幻愛情電影《我在時間盡頭等你》在中國大陸上映，在劇中飾演邱倩。9月15日，獲第七屆中國電視好演員綠組女演員提名。9月22日，主演的電視劇《別云間》定檔在優酷播出，在劇中飾演陸文昔。同月，參加的直播互動音樂通告節目《見面吧!電臺》定檔在QQ音樂播出。11月28日，主演的電視劇《只為那一刻與你相見》定檔在東方衛視、浙江衛視首播，在劇中飾演夏苒苒。12月4日，參加的綜藝節目《奔跑吧·黃河篇》定檔在浙江衛視播出。12月21日，主演的電視劇《了不起的女孩》定檔在愛奇藝播出，在劇中飾演陸可。同日，參加的綜藝節目《平行時空遇見你》定檔在騰訊視頻播出。12月23日，憑借《鶴唳華亭》獲第29屆華鼎獎中國古裝題材電視劇最佳女演員提名。12月28日，參加的綜藝節目《Beauty小姐》第三季第七期定檔在騰訊視頻播出。

2021年2月4日，主演的電視劇《我的時代，你的時代》定檔在愛奇藝播出，在劇中飾演艾情。3月5日，獲2021電視劇品質盛典品質新銳劇星獎。4月15日，主演的電視劇《驪歌行》定檔在騰訊視頻、愛奇藝播出，在劇中飾演傅柔。5月4日，參演的電視劇《理想照耀中國》定檔在湖南衛視、芒果TV、優酷、騰訊視頻、愛奇藝播出，在劇中飾演杜富佳。5月，主演電視劇《九霄寒夜暖》，在劇中飾演蘇玖兒。7月1日，參加《偉大征程》慶祝中國共產黨成立100周年大型情景史詩文藝演出。10月2日，參加的代際互動觀察類游戲綜藝《牛氣滿滿的哥哥》定檔在湖南衛視播出。同年，參演電影《堡壘》。12月2日，憑借《別云間》獲第32屆華鼎獎中國古裝題材電視劇最佳女演員提名。

2022年2月1日，參加百花迎春中國文學藝術界2022春節大聯歡，演唱歌曲《虎虎生風開新年》。4月5日，主演的電視劇《特戰榮耀》定檔在東方衛視、浙江衛視、騰訊視頻、愛奇藝視頻、優酷視頻播出，在劇中飾演艾千雪。同年，主演電視劇《特工任務》，在劇中飾演姚瑤。同年，主演電影《中國青年：我和我的青春》。5月6日，參加的綜藝節目《王牌對王牌第七季》定檔在浙江衛視播出。5月14日，參加的綜藝節目《你好，星期六》定檔在湖南衛視播出。6月11日，參加的綜藝節目《書畫里的中國第二季》定檔在北京衛視播出。8月27日，參加的綜藝節目《聽說很好吃》定檔在浙江衛視播出。10月1日，主演的電視劇《烏云遇皎月》定檔在騰訊視頻播出，在劇中飾演譚皎。10月28日，參加的綜藝節目《一饌千年》定檔在中央電視臺綜藝頻道播出。12月9日，參加的綜藝節目《奔跑吧·共同富裕篇》定檔在浙江衛視播出。12月17日，參加的綜藝節目《無限超越班》定檔在浙江衛視、優酷播出。同年，參演電視劇《正好遇見你》。

2023年1月14日，主演的電視劇《狂飆》定檔在CCTV-8、愛奇藝、隨刻、奇異果TV播出，在劇中飾演孟鈺；1月15日，參加的《2023湖南衛視芒果TV春節聯歡晚會》定檔在湖南衛視、芒果TV播出。