李垂珉于2009年以广告模特身份出道，由此正式开启了她的演艺生涯。2010年10月，她在由申恩庆、赵敏基、瑞雨、俞承豪等知名演员主演的情感周末剧《欲望的火花》中客串出演，获得了最初的荧幕经验。次年，她进一步拓宽演艺领域，参演了音乐剧《彼得潘》。2012年9月，她出演了由崔秀钟、朴珠美、李英雅、金有锡联袂主演的大型古装历史剧《大王之梦》，在剧中展现了古装扮相。2013年，她参与了Mnet音乐节目《Voice Kids》的录制；同年4月，她又客串出演了由金泰希、刘亚仁、在熙、洪秀贤主演的古装爱情剧《张玉贞》。此后，李垂珉还参与了SBS《倒数第二次爱情》与MBC《Show!音乐中心》等多个节目的相关工作。 2014年9月对她而言是一个重要的月份，她开始担任EBS综艺节目《Tok!Tok! Boni Hani》的主持人，展现了在综艺方面的潜力；同月，她参演了由郑智薰、郑秀晶、金明洙、车艺莲主演的浪漫爱情剧《对我而言，可爱的她》，并在剧中饰演了女主角尹素恩的童年时期，给观众留下了深刻印象。2015年12月，她出演了一部儿童剧《明天是实验王》，成功塑造了名为娜兰的角色。进入2016年，她的演艺活动更为活跃：3月，她成为SBS综艺节目《同床异梦，没关系没关系》的半固定嘉宾；4月，她担任了SBS《人气歌谣》的特别主持；5月，她为MBC综艺节目《真正的男人2》担任旁白工作；7月，她出演了由池珍熙、金喜爱、金瑟琪、郭时旸主演的都市爱情剧《倒数第二次恋爱》，在剧中饰演高艺智一角，同时于同月从节目《同床异梦，没关系没关系》中下车；8月，她又从《Tok!Tok! Boni Hani》节目中退出；9月，她加入了tvN综艺节目《SNL Korea》并担任主持人；10月，她开始主持MBC音乐节目《Show音乐中心》。 2017年1月，李垂珉出演了由金相中、尹均相、金基石、李哈妮、蔡秀彬主演的古装励志剧《逆贼：窃取百姓的盗贼》，在剧中饰演了外貌出众、性格鲜明的角色洪余琳，她是主人公洪吉童的妹妹。同年2月，她从tvN综艺节目《SNL Korea》下车；4月，她又离开了MBC音乐节目《Show音乐中心》。2018年1月，她迎来了主演机会，与李钟赫、吴允儿等人共同主演了青春爱情剧《延南洞539》，在剧中饰演了赵唐的同班同学惠玲；同月，她还特别出演了由高庚杓、曹在显、全昭旻主演的医疗悬疑剧《Cross》，饰演了为父亲捐献肾脏的女儿恩智，展现了动人的演技。3月，她开始担任一档时尚节目《跟着我第九季》的主持人；4月，她获邀成为某航空公司的专属模特，涉足时尚领域；10月，她继续连任《跟着我第十二季》的主持人工作。 2019年是她事业多元化发展的一年：1月，她与郑振永、朴成雄共同主演了奇幻喜剧片《我身体里的那个家伙》，在片中饰演美宣的女儿吴贤正，这也是她首次挑战大银幕角色；5月，她出演了由朴宝英、安孝燮、李成宰、李施彦、韩素希、权秀贤主演的奇幻悬疑爱情剧《深渊》，饰演高中时期的高世妍；同月，她还与池敏赫、金镀我、南允洙共同主演了爱情剧《不是机器人》，在剧中饰演了性格沉默寡言、外表冰冷的女主角车佳恩；6月，她与Artist Company签订了专属经纪合约，事业步入新阶段；9月，她特别出演了由李枖原、崔贵华、张铉诚、吴美熙主演的调查剧《奔跑的调查官》，在剧中饰演一位生活在保育设施内的学生，展现了不同的角色面貌。 2022年4月27日，她参演的奇幻恐怖片《首尔怪谈》正式上映；同年9月，由她主演的《第三人称复仇》正式官宣了主演阵容。2025年3月24日，她出演的奇幻浪漫剧《许食堂》如期开播，继续为观众带来新的作品。
李垂珉在高中阶段选择进入翰林演艺艺术高中学习，并未像多数学生那样参加全国统一的高考能力考试，而是根据自己的艺术发展方向，直接报名参加了中央大学的自主招生考试。凭借在表演方面的积累与才能，她于2019年11月顺利通过了中央大学演出影像创作学院戏剧（演技）专业的选拔考试，成功获得了入学资格。次年2月，她出席了母校翰林演艺艺术高中为她举办的毕业典礼，为高中生涯画上了圆满的句号。
二零一六年四月，李垂珉受邀担任了当年举办的醴泉世界昆虫博览会的宣传大使，积极向公众推广昆虫知识与自然保护理念。同年五月，她又被委任为大法院法院展示馆的宣传大使，致力于向民众普及司法制度与法院文化。到了九月，她进一步承担起首尔特别市教育厅宣传大使的职责，为教育政策的传播与青少年事务发声。时隔两年，在二零一八年六月四日，李垂珉还积极参与了具有广泛社会影响力的“二零一八年冰桶挑战”公益慈善活动，以此呼吁社会关注肌萎缩侧索硬化症等罕见疾病患者群体，展现了其持续投身公益事业的热情与责任感。
李垂珉在其参与的众多作品中，总是以极具冲击力的方式深刻塑造自己所承担的角色，从而作为一名演员在观众心中留下了鲜明的存在感。尤其是在电视剧《奔跑的调查官》中，她凭借充满冷嘲热讽的眼神以及冰冷疏离的口吻，生动演绎了一位因童年时期遭受大人伤害而内心充满痛苦与挣扎的人物，其精湛的演技不仅精准传达了角色的复杂情感，更让观众对她的未来表现抱有更高的期待。事实上，李垂珉最初是以节目主持人的身份出道，她凭借娃娃般精致可爱的外貌，结合稳定扎实的主持功底和富有感染力的银幕形象，迅速积累了大量人气。她是一位才艺多样且外貌秀丽的明星，然而，尽管她在多个领域都展现出过人的才能，但作为演员所获得的认可与她的多才多艺相比，仍时常引发一些讨论与争议，这不禁令人感到些许惋惜。自出道以来，李垂珉并未局限于单一领域，而是在电视剧、电影、综艺节目以及广告代言等各个方面持续活跃，不断展现自己独特而鲜明的个性，并以此深深吸引并赢得了广大观众的喜爱与支持。