2007年，李沁在昆曲《牡丹亭·游园》中的表演被李少红导演看中，被其邀请饰演电视剧新版《红楼梦》中的中少年薛宝钗一角，并凭借该角色获得2010年度南方影视盛典金南方年度最佳新人奖，正式进入娱乐圈[4][5][6][7]。2010年，李沁在电影《建党伟业》中饰演杨开慧，凭借该角色获得第31届大众电影百花奖最佳新人奖提名奖[8][9]。次年，其首次担任女主角的电视剧《守望的天空》播出，饰演葡萄。该剧开播两周，李沁的粉丝数量上涨18%，进一步打开了知名度[10]。 2013年，李沁先后主演了《千金归来》《花开半夏》等多部影视剧[11][12]，在电视剧《千金归来》中，李沁饰演复仇千金沈长青，其相关话题“千金复仇”成为热门话题。截止到该剧收官，该剧的网络播放量突破7亿，为李沁再次提升了热度[13][14][11]。凭借这些影视剧作品，李沁获得了2014国剧盛典最具潜力女演员奖[15]。 时隔三年，李沁颠覆其以往清纯的形象出演电视剧《白鹿原》中敢爱敢恨的田小娥[16][17]，并凭借该角色获得第24届上海电视节白玉兰奖电视连续剧最佳女配角提名奖[18][19]。同年，凭借在电视剧《楚乔传》中对公主元淳一角的塑造，李沁获得了2017网易年度态度大赏年度有态度最受关注演员奖[20][21][22]。