自2020年起，其演艺事业稳步推进，在该年与搭档宁桓宇共同出演了电影《水尽山穷》。进入2021年，她参与了爱奇艺平台推出的舞蹈竞技成长真人秀《舞蹈生》，展现了多方面的才华；同年，由演员徐方舟、蒲巴甲、李嘉鑫领衔主演的电影《平妖传》在横店正式举行了开机仪式，她亦参与其中；此外，她还参演了由徐峥导演执导的微电影短片《伊定有戏》，进一步积累了表演经验。2022年2月25日，作为中国冬奥主题的首部励志电影，《我心飞扬》于爱奇艺平台播出，她在片中饰演了赵雪这一角色；随后在同年8月8日，其参与演出的网络剧集《胆小鬼》于优酷视频正式上线开播，她于剧中饰演了方柳一角。 2023年，她的作品持续与观众见面。2月8日，参演的电视剧《亲爱的乘客，你好》如期播出；3月17日，另一部她参演的平民题材喜剧《黏人俱乐部》在爱奇艺平台播出；至8月18日，由其主演的刑侦悬疑类网络剧《消失的痕迹》播出，她在剧中饰演了谷雨这一重要角色；除了影视工作，她在2023年11月9日还出席了Miu Miu品牌于EHB餐厅特别举办的Holiday Club派对，参与了时尚活动。 2024年，其演艺活动更为密集。7月23日，参演的电影《“妖怪”秘密》登陆院线上映；8月13日，她参加的综艺节目《超新星运动会第五季》正式播出，并作为“拼命吧”队伍的成员，积极参与了田径女子50米以及男女混合腰旗橄榄球等项目；9月15日，另一部她参演的电影《出走的决心》上映；9月25日，她参加了《第五届庐山国际爱情电影周》，并在其中表演了串联戏剧《交错时光》；10月10日，由其主演的古风家宅爱情题材剧集《锦绣安宁》正式播出。同年11月，她成功入选2024年度星辰大海青年演员优选计划名单，获得了行业认可。12月7日，参演的电影《孤星计划》上映；12月10日，出演的单元式艺术探案剧《猎罪图鉴2》播出，她在剧中饰演了林小茵一角。 进入2025年，其作品线依然丰富。主演的电影《谎言之躯》于年内上映。1月14日，参演的古装悬疑探案剧《锦囊妙录》播出，她饰演了金描翠一角；2月13日，主演的古装鲜偶喜脑剧《怎敌她千娇百媚》播出；5月18日，参演的古装传奇剧《藏海传》播出；6月，其主演的电视剧《兰香如故》正式官宣，她将在剧中饰演甘棠一角；6月13日，她出席了2025年微博电影之夜活动；8月28日，主演的爱情文艺电影《如果悲伤可以解释》上映。10月24日，参演的电影《平妖传之使命召唤》上线播出；10月29日，主演的青春励志电影《向阳而生的她》正式开机。12月7日，她参加了《2025搜狐视频国风盛典》活动；12月9日，参演的时代商战燃爽剧《风与潮》在CCTV-1综合频道及爱奇艺平台同步播出。
2020年，青年演员李嘉鑫凭借其出色的表演潜力和在影视作品中的亮眼表现，成功入围了当年“星辰大海”青年演员优选计划的候选人名单。该计划旨在发掘并培养中国电影界的新生力量，为行业输送具有发展潜力的年轻人才，李嘉鑫的此次入围，标志着其演艺事业获得了业内的重要关注与认可。