李晟烨的家乡是山东省淄博市，他在那里度过了自己的青少年时光。就读高中期间，他便展现出对艺术的浓厚兴趣，不仅与同学共同组建了一支校园乐队，还经常参与各类文艺演出，在学校的舞台上积累了宝贵的表演经验。正是在这段充满活力的高中生涯中，他的班主任注意到了他在艺术方面的潜质，并主动建议他尝试报考中央戏剧学院。李晟烨接受了这一建议，经过认真准备与努力，最终成功被中央戏剧学院2005级表演系录取。这次升学成为他人生的重要转折点，由此正式迈入了专业表演与娱乐行业的大门，开启了他此后在演艺领域的探索与发展之路。
二零零九年，李晟烨参演了由王新华导演执导的主旋律电视剧《戈壁儿女》，该剧深刻反映了新疆生产建设兵团在新时期的无私奉献与卓越作为，他在剧中饰演了导演本人王新华这一角色。二零一一年，他先后出演了两部作品：一部是由陶红领衔主演、刘家成执导的温馨家庭亲情剧《傻春》；同年，他还参演了影片《先遣连》。进入二零一二年，李晟烨在李梅执导的农村题材家庭剧《婆媳大事》中贡献了演出。二零一五年，他的演艺事业持续拓展，先是出演了耿明吉执导的抗战题材剧集《太行英雄传》，随后又在蒋卓原导演执导的轻松喜剧《新嘻哈四重奏》中亮相。二零一七年是其作品颇丰的一年，他参演了张永新执导的历史大剧《大军师司马懿之军师联盟》，并成功塑造了夏侯楙这一角色；同年，由金晔执导，杨子姗、陈晓主演的年代谍战剧《红蔷薇》播出，他在剧中饰演了顾长发一角。二零二零年九月十七日，他出演的电视剧《最美逆行者》在中央电视台综合频道黄金时段播出，他在剧中饰演了“章父”这一重要角色。回溯至二零一八年，李晟烨还参演了犯罪题材电影《铤而走险》，同年亦出演了由谢泽执导的悬疑探案剧《无名侦探》，并参与了刘进执导的都市伦理情感剧《渴望生活》的拍摄。此外，他亦曾参与综艺节目《临时演员》的录制。二零一九年，由陈家霖执导、月关编剧的古装奇幻探案剧《大宋北斗司》与观众见面，李晟烨在剧中饰演了一位武功超群、品德高尚的隐世高人天龟子。二零二一年，他主演了公益电影《跨越时空去爱你》，并在片中出演名为晟烨的角色；同年，他还主演了电视剧《三道塬》，饰演了崔文魁。二零二二年一月七日，他参演的电影《独家头条2》在中国大陆正式公映；紧接着在一月十八日，他参演的电视剧《淘金》也顺利播出。二零二四年九月二十六日，其参演的新剧《明日有晴天》播出。展望未来，预计在二零二五年十一月一日，他参演的电视剧《树影迷宫》也将与广大观众见面。