李代沫的家乡在黑龙江省齐齐哈尔市，他自幼便受到父母对音乐浓厚热爱的熏陶，从而较早地接触了音乐启蒙。在家庭环境的耳濡目染下，他不仅开始学习单簧管演奏，同时也逐步培养起对歌唱的兴趣。他对抒情歌曲的偏爱，很大程度上源自父母从小给予的影响——父母二人十分喜爱邓丽君的歌声，家中几乎每日都会播放她的经典作品。在这样持续而温馨的音乐氛围中成长，李代沫久而久之便自然而然地爱上了这类深情款款的旋律，并乐于用自己的声音去演绎同样风格的情歌。进入高中后，他开始系统性地学习美声唱法，期间偶尔还会前往本地酒吧担任驻唱，以此积累实践经验并赚取一些零用钱。后来，李代沫通过努力顺利考入沈阳音乐学院，并在大学期间将美声确定为自己的主修专业。自赴沈阳求学起，他在那里度过了多年的学习与生活时光，这段经历也进一步深化了他在音乐道路上的积淀与成长。
二零一二年，李代沫报名参加了“Rock The Web!网罗新声代”第一季的赛事，他在成功入围前一百强之后选择了退赛。不过，他此前因上传翻唱曲婉婷的《我的歌声里》视频参与比赛，这段视频在网络上引发了大量网友的关注与讨论。这段在录音棚中简单录制的翻唱作品，仅在其个人新浪微博上的点击量就达到了八十四点二万次。同年，他登上浙江卫视的歌唱选秀节目《中国好声音第一季》，在盲选环节凭借一首《我的歌声里》赢得了两位导师的转身，最终他选择加入刘欢的战队。在后续的刘欢组导师考核环节，李代沫与郑虹被分配为一组，共同演绎了歌曲《如果没有你》，经过导师的慎重考量，刘欢决定让李代沫进入下一轮比赛。然而在终极考核中，李代沫与徐海星合作演唱《我怀念的》后，遗憾地被徐海星淘汰。同年十二月二十日，李代沫推出了他的首支个人单曲《到不了》。紧接着在十二月二十五日，他与吴莫愁一同在沈阳出席了第十二届全运会宣传歌曲《阳光传奇》的发布会，两人共同演唱了这首歌曲，并且李代沫还被聘任为“沈阳城市宣传大使”。十二月二十八日，他的首张个人专辑《我的歌声里》正式发行。 进入二零一三年一月，李代沫为黄渤与林志玲主演的爱情励志电影《101次求婚》献唱了中文版主题曲《Say Yes》。四月十八日，他在第十七届华语榜中榜颁奖礼上荣获了突破进步歌手奖。五月十三日，李代沫发布了个人单曲《末日不孤单》，这首歌曲被收录在中国好声音学员的首张合辑《梦开始的地方》之中。七月，他推出了个人的音乐专辑《敏感者》。同年，李代沫还参与了青春励志电影《中国好声音之为你转身》的拍摄，与吴莫愁、丁丁、张玮、张赫宣等共同主演，他在片中饰演男主角李子扬，这也是他个人演艺生涯中的第一部电影作品。十二月五日，李代沫发行了个人EP《原来爱情没有刚刚好》。 二零一四年一月三十日，李代沫出席了中央电视台的网络春晚，并与吴莫愁再次合作，合唱了歌曲《想神马就有神马》。二零一五年十一月二十六日，他推出了个人单曲《谢谢你》，这首歌曲由潇彬负责作词、文颖秋进行作曲，标志着他的正式复出。二零一六年二月，李代沫发布了个人单曲《家路》，该曲的词曲创作均由王梓赫完成。二零一七年一月十一日，他推出了个人单曲《黯然销魂掌》；同年五月十五日，他又发布了一首个人翻唱单曲《366次告白》，这首歌曲被收录在覃桢的纪念专辑《情真》中。二零一九年，他的专辑《勿忘》在各大音乐平台正式上线。次年，他先后发行了两首新歌《祝你身体健康》和《不完整的故事》。二零二四年六月，李代沫发行了单曲《这就是爱情》。紧接着在次年十一月二十八日，他再次推出了全新单曲《风与月》。
李代沫的嗓音极具磁性特质，尤其擅长演绎深情款款的情歌作品，其动人之处往往能直抵听众心底，他所演唱的《我的歌声里》与《如果没有你》甚至被许多乐迷认为在情感表达上超越了原唱版本。仅从外表来看，李代沫身材高大、以光头造型示人并留着标志性的小胡子，整体形象透着一股强烈的硬汉气息，然而正是这样一位外表粗犷的纯爷们，却能够通过歌声精准触达人心最柔软、最易感的角落，诠释出无数令人心碎的伤感情歌。这种“铁汉柔情”般的鲜明反差，不仅成为他独特的艺术标识，也为他赢得了大量忠实而热情的粉丝群体。在公众的视野中，李代沫始终被解读为一个兼具刚毅与温柔特质的艺人，他在演唱时所流露的深邃情感与细腻语调，与其光头所呈现的刚硬形象构成了巧妙而引人注目的对比。相貌粗犷、常以光头造型亮相的他，实则拥有一副深情而婉转的歌喉，歌唱技巧娴熟且游刃有余，这种动人嗓音与粗犷外形的鲜明对照，进一步强化了其艺术形象的独特魅力。在演绎歌曲《伤》的过程中，李代沫充分展现了个人独具风格的深情唱腔以及出色的舞台表现力。他通过一种真诚而内省的方式剖析自我、回顾过往，将成长历程中的伤痕与感悟娓娓道来，并以洒脱自信的态度重新展望未来。此外，在其音乐录影带中，李代沫更进一步展露了他在视觉叙事与情感表达方面的表演才华，使得作品的整体感染力得到了全面提升。
环球音乐集团曾公开指出，歌手李代沫在商业演出活动中演唱的《我的歌声里》并未获得相关授权，并因此对其提起了法律诉讼。随后在2014年3月18日，李代沫因涉嫌吸毒以及“容留他人吸毒”的犯罪行为被警方依法刑事拘留。至同年4月16日，检察机关正式批准对其执行逮捕。5月9日，北京市朝阳区人民检察院以涉嫌“容留他人吸毒罪”为由，依法向法院对李代沫提起公诉。5月27日上午，该案在北京市朝阳区人民法院进行了公开开庭审理。庭审过程中，经过多轮法庭辩论与陈述，李代沫当庭表示自愿认罪，最终被判处有期徒刑九个月，并处罚金人民币两千元。庭审结束后，李代沫由警车押送离开朝阳区人民法院。其委托律师吴立伟在事后表示，李代沫认罪悔罪的态度十分明确，且明确表示不会提起上诉，“他内心非常渴望能够早日回归社会，并继续从事自己热爱的演艺事业。”2014年12月18日，李代沫依据法院判决正式刑满释放，其经纪人在当时对外透露，李代沫需要一段时间专心陪伴家人，间接表明其短期内并无重返演艺圈的具体计划。然而到了2021年10月，蚌埠市文化市场综合执法支队在对全市歌舞娱乐场所开展常态化执法检查的过程中，接到群众举报，称李代沫可能在该市某娱乐酒吧参与营业性演出活动，这一情况随即引起了执法部门的关注与进一步核查。