在二零零三年至二零零八年间，其工作与生活主要于加拿大展开。彼时，他曾在当地的BIG FOOT电影公司系统学习影视表演，这段海外经历为其日后演艺事业奠定了扎实基础。回国之后，他陆续在多部影视剧作品中担任主要角色，其表演履历颇为丰富：在作品《天下第一镖局》中，他诠释了贾大夫一角；在《狄仁杰之四大天王》里，他塑造了人物霍耿；而在《奇门遁甲》中，他则出演了点苍派掌门柳莫残；随后，他在《隋唐英雄》的第一部与第二部中，均饰演了单雄信这一角色；在《隋唐英雄》的第三部里，他挑战了反派一号铁利；并于《隋唐英雄》的第五部中，扮演了白文豹。至二零一四年，他主演了《大玉儿传奇》，在剧中饰演英亲王阿济格。二零一七年，他再次主演《天下第一镖局》，并再度出演贾大夫一角。实际上，早在二零一六年，他便已主演了由徐克导演执导的电影《奇门遁甲》，在其中饰演点苍派掌门柳莫残。二零一五年，他出演了由王鑫峰与伍松两位导演联合执导的电视剧《独立纵队2》，饰演向一虎，与该剧的其他演员如陈龙、李彩桦、黄海冰等均有合作。同年，在第二十二届北京大学生电影节颁奖典礼上，李炳雷代表电影《热武青春2》剧组亮相红毯。也是在这一年，他主演了由繁华导演执导的电视剧《少年诸葛亮》，合作演员包括贺刚、郭子溪、王刚、戴春荣等。二零一四年，他在李翰韬导演执导的古装战争剧《隋唐英雄5》中饰演白文豹，该角色是金霞关总兵白守云之子，同时也是李承业的义子，位列九太保，与他同剧合作的演员有余少群、孙耀琦、惠英红、赵文瑄、黄海冰、于荣光等。二零一三年，他在王响伟导演执导的电视剧《隋唐英雄3》中饰演头号反派，即北漠狼主、草原第一勇士铁利，合作演员阵容包括张卫健、刘晓庆、郑国霖，张睿和黄海冰等。二零一一年，他在王军导演执导，由方中信、汤镇业、张翰等人主演的电视剧《血色黎明》中饰演了沈豹。同年，在李翰韬导演执导的《隋唐英雄1》与《隋唐英雄2》中，他担任主演，饰演单雄信，该角色号赤发灵官，与他共同出演的演员有蒲巴甲、张卫健、余少群、张睿、赵文瑄、刘晓庆、孙耀琦、陈冲、张瑞希等。二零一零年，在香港导演澄丰执导，杨子、黄圣依、释小龙等领衔主演的电视剧《盖世英雄方世玉》中，他饰演了头号反派，即满洲第一高手查哈赤。二零一七年，他出演了由繁华导演执导的电影《茅山捉妖记》。二零一八年，他出演了电影《狄仁杰之四大天王》，再次饰演霍耿；同年，他还参与了电影《玩命》的演出。二零二一年六月，他出演了红色题材电影《向国旗致敬》。二零二二年三月九日，其主演的电影《屠魔战神》在爱奇艺和腾讯平台播出，他在影片中饰演云震；三月三十一日，他主演的电影《孤山白皮子》正式开机；八月二十七日，由李炳雷领衔主演的民国动作电影《蝶影》开机，并于九月二十五日在甘肃敦煌影视城正式官宣杀青；此外，他还参演了电影《南笙》；十一月，他参演的院线电影《国术少年》在北京开机；十二月二十三日，他参演的《斗士》在爱奇艺云影院首映。二零二三年六月十五日，其主演的电影《九龙秘藏》播出；十月十六日，其主演的《孤山诡事》在网络平台上线，他在其中饰演姚步群。二零二四年六月五日，他参演的电影《上童村之异蛇古事》播出；八月二十四日，他参演的网剧《九叔传说》播出。展望未来，其参演的电影《乌龙新院之乌龙秘笈》预计于二零二五年六月一日上映。同年八月二十日，其主演的电影《危情风云》将上映。九月十九日，另一部由其主演的电影《孤勇者》也将与观众见面。