在学生时代的李光洙就格外渴望获得他人的关注，自幼年起，他便时常与弟弟一同构思并编写简单的剧本，然后在众多亲戚面前进行表演。由于拥有高达1.9米的身材优势，李光洙在高中二年级时就主动通过打工来攒钱，为自己报名参加了专业的模特培训学院。待到高中毕业之后，他便正式踏上了模特行业的道路，开始了相关的演艺活动。出于对舞台表演的由衷热爱，李光洙在高中阶段还积极加入了学校的戏剧社团，专门参与儿童剧的演出，而他获得的第一个舞台角色正是《奥兹的魔法师》中那个生动有趣的稻草人。通过这段持续参与儿童剧演出的经历，李光洙得以系统地学习和钻研表演技巧，并由此坚定了未来从事表演事业的决心。恰逢当时正值大学升学阶段，他毫不犹豫地报考了与表演相关的广播演艺专业。到了2005年，时年20岁的李光洙依照规定正式入伍服役，直至2007年1月才圆满完成兵役，回归社会生活。
二零零八年，李光洙凭借《KTF Show－二十岁篇》广告正式开启演艺生涯，该广告不仅为他带来了广泛的初期关注，更让他在当年荣获2008 Mnet 20's Choice颁奖礼的CF新星奖，并于次年再获2009年亚洲模特颁奖典礼的CF模特奖，奠定了其作为广告新星的亮眼起点；同年10月6日，他参演的MBC日剧《他来了》正式播出，首次在电视剧领域崭露头角。进入2009年，他通过拍摄MBC日日剧《穿透屋顶的High Kick》逐渐积累了人气，其自然的表现开始被更多观众所熟悉。2010年，他成为SBS周日综艺《Running Man》的固定成员，展现了在综艺节目中的独特魅力；3月22日，其参演的MBC电视剧《同伊》播出，他在剧中饰演的英达一角进一步丰富了其表演履历。年末，他凭借出色的艺能表现摘得SBS演艺大赏的New Star赏，获得了业界的肯定。2011年1月27日，由他主演、李俊益导演执导的电影《平壤城》上映，他在片中饰演来自庆尚道的男子Mundi，这个角色身处战争背景，因九个姐姐皆成寡妇而背负着家庭创伤，却对新罗军队怀有强烈的自豪感，一心渴望通过赢得战争来改变命运、奋力前行；同年5月25日，其参演的电视剧《城市猎人》播出，他饰演的高基俊是一位拥有名牌大学硕士学历、身材高大却带点憨傻气质的角色，剧中他默默暗恋着青瓦台的女警卫员申恩雅，并常常因李敏镐的角色而醋意大发，展现了其喜剧演绎的潜力；12月21日，另一部参演电视剧《小伙子的蔬菜店》播出，他在其中饰演了南友锋一角，继续拓展着戏路。2012年1月5日，其主演的电影《完美广播》上映，李光洙在片中扮演曾是偶像组合purple狂热粉丝的代根，生动刻画了一个积极参与偶像所有活动的忠实追随者形象，凭借这一角色的出色演绎，他获得了第48届百想艺术大赏电影部门的新人男演员提名，收获了重要的专业认可。5月17日，其参演的电影《我妻子的一切》在韩国上映，该片中的表现又为他赢得了第33届青龙电影节最佳新人男演员的提名，进一步证明了其在大银幕上的演技实力。9月12日，KBS电视剧《善良的男人》播出，他饰演的朴载吉一角在剧中常有烂醉如泥的戏份，其惟妙惟肖、生动自然的演绎赢得了观众们的广泛好评；为了更真实地呈现剧情，李光洙不仅在拍摄现场亲自真唱，还为此进行了长达一个月以上的专业钢琴教学和歌唱练习，其敬业态度可见一斑。2013年1月，其参演的电影《我的小英雄》上映。同年，他还出演了MBC电视剧《火之女神井儿》，在剧中饰演了历史人物临海君，尝试了更为厚重的古装角色。2月14日，由他担任主角配音的动画电影《海洋警察Marco》上映，李光洙为角色Marco献声，展示了其在声音表演方面的才能。同年，他还为3D动画电影《与恐龙同行3D》的主角Patchi配音，这部影片于12月19日在韩国上映，使其在动画配音领域再添重要作品。
二零一四年七月十日，演员李光洙参演的电影《好朋友们2014》正式登陆院线；随后在七月二十三日，其出演的SBS水木剧《没关系，是爱情啊》开始播出，他在剧中生动诠释了朴秀光这一角色。同年十月一日，在二零一四年韩国电视节颁奖典礼上，李光洙凭借出色的表现荣获男子优秀赏；紧接着在十一月，他又于电影《德水里五兄弟》中饰演了一名警察，进一步拓宽了戏路。十一月十五日，他在二零一四大田电视剧节上摘得男子人气赏；至十二月十八日，李光洙被雀巢旗下品牌能得利果汁软糖（FRUTIPS）选为香港和澳门地区的广告代言人，值得注意的是，他也因此成为雀巢品牌历史上首位外国籍代言人。十二月三十日，他在SBS演艺大赏中收获娱乐部门优秀赏；次日即十二月三十一日，又在SBS演技大赏上获得迷你剧部门的特别演技赏。进入二零一五年，一月八日，由其代言的能得利果汁软糖广告在当地各大媒体平台全面亮相。七月二日，李光洙参与的中国明星假想恋爱真人秀《如果爱》上映，他与熊黛林组成的配对在节目未播之前便已引发广泛关注，而熊黛林在发布会上对李光洙的诚挚夸赞，也使得此前流传的“熊黛林嫌李光洙颜值不高”这一传闻不攻自破。七月十六日，李光洙被正式委任为二零一五韩国品牌和韩流商品博览会（KBEE）的宣传大使，在委任仪式上，他将印有韩国和中国象征——老虎与熊猫的“希望T恤”捐赠给了两国的贫困儿童，展现了其公益之心。九月十五日，其主演的电影《突然变异》于多伦多电影节举行首映；随后在十月二十二日，他参演的另一部电影《突然变异》在韩国本土上映。二零一六年一月一日，李光洙出演的SBS电视台单幕剧《PUCK》播出，他在剧中饰演了为人粗暴、不通人情的高利贷业主赵俊万，这一角色给观众留下了深刻印象。一月七日，他荣获二零一五微博之夜亚洲人气艺人奖；同年七月，应好友宋仲基的邀请，他友情客串了电视剧《太阳的后裔》，在剧中以一个唠叨且充满不满情绪的打工仔形象出现，两人凭借多年的友情培养出的十足默契，使得他们的对手戏份显得格外精彩与自然。十一月四日，李光洙主演的tvN喜剧《明星伙伴》（亦称作《Entourage》）播出，他饰演了过气演员车俊；紧接着在十一月七日，其主演的电视剧《心里的声音》也正式与观众见面。十二月二十五日，在SAF演艺大赏颁奖典礼上，李光洙获得了variety部门的最优秀奖。同年，他还客串了TVN十周年特别企划电视剧《My Dear Friends》以及电视剧《花郎：The Beginning》，据剧组负责人透露，尽管李光洙只是客串《花郎》，但他从剧本研读到实际拍摄都投入了极大的努力，展现了高度的职业素养。二零一七年，李光洙与郑有美、裴晟祐共同出演了展现派出所警察日常生活的剧集《Live》；十二月三十日，在SBS演艺大赏上，李光洙与全素敏共同获得了best couple赏。二零一八年五月四日，他参与的综艺节目《犯人就是你》播出；六月十三日，与成东日、权相宇合作出演的电影《侦探2》上映；十二月十二日，李光洙凭借电影《侦探 Returns》获得二零一八年韩国最佳明星奖的最佳人气奖；十二月二十八日，他再次在SBS演艺大赏上获得最佳人气赏。二零一九年五月一日，其参演的电影《我的特级兄弟》上映；十一月二十一日，李光洙出席第四十届青龙电影节，并成功收获人气明星赏。二零二零年六月五日，在韩国第五十六届百想艺术大赏上，他凭借电影《我的特级兄弟》中的精湛表演，荣获电影部门最佳男配角赏。二零二一年十二月二十九日，李光洙参加了电影《海盗2:鬼怪旗帜》的线上发布会。二零二二年四月二十七日，其主演的电视剧《杀人者的购物目录》上映，他在剧中饰演超市取货员大成，这个角色拥有惊人的观察力和记忆力，却因年幼时遭遇的一场事故而整日无所事事，李光洙将角色的复杂内心刻画得入木三分。九月二日，他参演的电视剧《危机的X》也如期上映。二零二三年七月，李光洙在第二届青龙电视剧大赏中再度将人气奖收入囊中。二零二四年七月三十一日，其参演的电视剧《无路可逃》正式播出。进入二零二五年，三月三十一日，由李光洙搭档李栋旭、李主傧、李多熙共同主演的tvN电视剧《离婚保险》播出，他在剧中饰演个性谨慎、凡事慎重，并奉行安全至上原则的风险调查员安全万。三月四日，由李光洙主演的新剧《恶缘》发布了中字版先导预告，并宣布将于四月四日在网飞平台上线。同年七月，他荣获第四届韩国青龙电视奖最佳男配角奖，演技获得进一步肯定。十月十七日，其出演的综艺节目《种豆得豆2》播出；十一月五日，参演的电视剧《操控游戏》与观众见面；十一月十九日，他出演的电影《爱情咖啡师》在韩国正式上映。
光洙自幼便对漫画怀有浓厚的兴趣，尤其痴迷于《龙珠》和《灌篮高手》这两部作品，正是这份热爱促使他拿起画笔，走上了绘画的道路。他曾因立志成为漫画家的梦想而遭到母亲的责备，但这并未动摇他对艺术的喜爱。此外，他还热衷于亲自动手制作各类手工艺品，用以装饰自己的居住空间，增添生活的趣味。然而，自正式出道投身演艺事业以来，他已经有很长一段时间未能重拾画笔，专注于绘画了。从2012年起，光洙开始独自在首尔生活，他渴望能够随时与自己想见的人相聚，同时也尽情享受独处带来的自由与宁静。李光洙曾公开表示自己是一名虔诚的基督徒，这份信仰深深影响着他的为人处世。即便在参与综艺节目录制时，面对同队的队友，他也会恭敬而清晰地称呼“刘在石哥！”和“Gary哥！”。如此谦逊谨慎、几乎从不轻易动怒的温和性格，显然在很大程度上得益于其宗教信仰所赋予的内在力量。他坦言：“平时只要有机会我就会去教会，但由于工作日程繁忙，确实无法保证每个星期日都能前往。每当意识到自己有哪些言行不妥，或是感到无名火起的时候，为了平复情绪，我就会沉静下来，独自聆听音乐，通过这种方式进行自我反思与内心净化。”
二零一八年十二月三十一日，李光洙所属的经纪公司正式对外发布消息，确认李光洙与演员李先彬已经建立了恋爱关系，两人当时交往时间已有五个月之久。据了解，这段缘分的起点正是共同参与的综艺节目《Running Man》，他们在节目录制过程中相识并逐渐走近。值得一提的是，李先彬此前在出演该节目时，就曾公开表示过李光洙完全符合自己心目中理想型的标准，这一坦率的表白也为日后两人的感情发展埋下了巧妙的伏笔。
2020年2月15日下午，演员李光洙在出行过程中不幸遭遇一起交通事故，与一辆违反交通规则的车辆发生碰撞。事故导致李光洙身体受伤，经医院详细检查后，被确诊为右脚踝骨折，随即入院接受系统性治疗。在住院观察数日后，他于同年2月18日下午接受了专业的骨科手术，以固定和修复受伤的踝关节。由于手术及后续康复的需要，李光洙不得不暂时中断其正在进行的《Running Man》拍摄工作，其具体的回归日程将完全依据其伤势的恢复状况而谨慎确定。此后，在2021年4月27日，李光洙基于个人健康状况的长期考量，做出了一个重大决定，即从已常驻长达十一年的SBS热门综艺节目《Running Man》中退出。他于同年5月24日完成了在该节目的最后一次录制，为其演艺生涯中的这一重要阶段画上了句号。
据韩国媒体于2025年12月18日发布的最新消息，备受观众喜爱的演员李光洙已确认将出席其好友金宇彬与申敏儿的婚礼，并在这一重要场合中担任婚礼司仪的重要角色。此次婚礼因两位主演在影视作品中的精彩表现而广受关注，李光洙的加入更为这场庆典增添了温馨而欢乐的色彩，体现了三人之间深厚的友谊与默契。
李光洙（右上）参加社会服务活动
在综艺领域展现出卓越适应能力的李光洙，始终未曾忘却自己作为一名演员的初心与本职。他内心怀抱着坚定的职业理想，即“成为一名能让观众产生信赖感的演员，不断尝试各类迥异的角色，最终凭借个人独特的魅力征服广大观众并获得认可”。回顾其演艺历程，李光洙至今所饰演的多为戏份不重的配角，然而这些看似微不足道的角色却成为了他磨砺演技、沉淀自我的宝贵基石。正是在一次次细腻刻画小人物的过程中，他不仅赢得了越来越多观众的喜爱与关注，也借此收获了更为丰富的演出机遇。游走于演员与主持人双重身份之间，李光洙总能从容不迫地切换赛道，这种多面发展的能力使得他的演艺道路愈发宽广。我们由衷期待他的每一部新作，相信他能持续为观众呈现更加生动有趣的角色形象。事实上，李光洙已参与过多部影视作品的拍摄，尽管其中多数并非占据主导地位的重要角色。例如在MBC《穿透屋顶的HighKick》中，他饰演了一位自力更生的大学生光秀，这个角色虽围绕李顺载（李顺才饰）所扮演的核心人物展开，却仍以独特的个性留下印记；而在MBC《同伊》里，他诠释的英达一角作为黄主簿（李熙道饰）的搭档，以其鲜活的表现成为激活喜剧情节的亮点，贡献了特别有趣的演出。即便是戏份有限、设定近乎虚幻的角色，也从未掩盖李光洙自身那种强烈的、极具个人风格的疯狂存在感。早在他初登荧幕的通信企业广告中，置身众多工科学生之间，他那张毫无表情的面孔就已然令人过目不忘。正是通过这一系列作品的积累以及自信鲜明的公众形象，李光洙的名字与面貌才得以被广大观众牢牢记住并熟知。（Naver音乐评价）