在2015年的世界青年羽毛球锦标赛中，她与搭档共同取得了女双项目的季军，并在混合团体赛中同样收获了季军的荣誉。同年，在奥克兰羽毛球国际赛上，她表现尤为出色，不仅夺得了混双冠军，还成功摘下了女单项目的桂冠。回顾2014年，她在奥克兰羽毛球国际赛上延续了强势表现，再度将混双和女单两项冠军收入囊中。此外，在2014年青年奥林匹克运动会羽毛球赛上，她获得了混双亚军；同年，她还在美国羽毛球黄金大奖赛和加拿大羽毛球大奖赛中均闯入女双四强，并在斯里兰卡羽毛球国际赛上进入女单四强。在团体赛事方面，她随队参加了2014年亚洲青年羽毛球锦标赛，帮助队伍取得了混合团体四强的成绩。更早的2013年，她的竞技状态已开始崭露头角，先后在印度羽毛球国际挑战赛、马来西亚羽毛球国际挑战赛、捷克羽毛球国际赛、波兰羽毛球国际赛以及比利时羽毛球国际赛中多次跻身女单四强；其中，在波兰羽毛球国际赛上，她更与搭档合作赢得了女双冠军。同年，她在越南羽毛球国际挑战赛中也进入了混双四强，展现出在多个项目上的均衡实力与持续进步的竞技轨迹。
北京时间2022年5月10日，在尤伯杯世界女子羽毛球团体锦标赛第三个比赛日的激烈角逐中，中国队与中国台北队展开了正面交锋。在这场备受关注的对决里，中国队的头号女双组合陈清晨与贾一凡发挥出色，她们以21比12和21比11的比分直落两局，战胜了中国台北队的李佳馨与邓淳薰组合。随后的2022年11月19日，在世界羽联世界巡回赛澳大利亚公开赛的女双半决赛中，李佳馨与邓淳薰再度登场，但她们以0比2的比分不敌中国组合张殊贤与郑雨，遗憾止步四强。进入2023年，在1月12日举行的马来西亚羽毛球公开赛混双项目中，李佳馨与搭档叶宏蔚对阵韩国强档徐承宰与蔡侑玎，最终以13比21和15比21的比分告负。同年2月14日至19日，李佳馨随队参加了在迪拜举行的2023年亚洲羽毛球团体锦标赛，与队友共同为团队荣誉而战。4月9日，在法国奥尔良大师赛的混双决赛舞台上，李佳馨再次与叶宏蔚搭档出场，面对马来西亚组合陈堂杰与杜依蔚的强劲挑战，她们经过两局激战，最终以19比21和17比21的比分收获亚军。5月，凭借稳定的表现，李佳馨成功入选中国台北队2023年苏迪曼杯的参赛阵容，代表队伍出战这项世界顶级混合团体赛事。2023年7月，在美国羽毛球公开赛的混双决赛中，李佳馨与叶宏蔚组合展现了顽强的斗志，她们在先失一局的情况下强势逆转，以13比21、21比6和21比18的比分击败了丹麦组合泰瑞与艾米丽，成功夺得该站赛事的冠军奖杯。8月2日，在第31届世界大学生夏季运动会羽毛球混合团体决赛中，李佳馨所在的中国台北队团结协作，最终斩获了宝贵的金牌。紧接着在8月7日的混合双打金牌赛中，李佳馨与搭档再度发挥出色，为中国台北代表团摘得了另一枚金牌。2023年9月，李佳馨凭借其优异的竞技状态和成绩，顺利入选杭州第19届亚运会中国台北体育代表团，成为羽毛球项目参赛运动员名单中的一员。2024年7月，她的运动生涯迎来又一个重要里程碑，成功入选中国台北羽毛球代表队，将代表地区参加2024年巴黎奥运会的角逐，站上世界最高水平的体育舞台。