李九霄的出生地是四川省凉山彝族自治州的西昌市，在他五岁那年，便跟随家人一同迁居至北京，此后他主要在充满纪律与集体氛围的部队大院里度过了自己的成长岁月。自童年时代起，李九霄就对摇滚音乐与电影艺术产生了浓厚的兴趣，尤其是电影《泰坦尼克号》，他反复观看了不下二十遍，这部作品给他留下了极为深刻的印象。出于对表演艺术的热爱与追求，李九霄后来顺利考入了北京电影学院，在那里接受了全面而系统的专业表演训练，为其日后的事业发展奠定了扎实的基础。
二零一三年，他与杨洋、季晨、贾乃亮等演员共同参演了都市励志喜剧电影《爱拼北京》，并在其中扮演了中文系研究生王子修一角。这个角色具有轻微的洁癖特征，且十分注重生活与交往中的规则秩序。凭借这部影片，他完成了个人首部电影作品的亮相，由此正式迈入了演艺行业的发展道路。在作品《爱拼北京》中，他继续诠释了王子修这一人物。到了二零一五年，他出演了由陈坤、白百何与秦昊联袂主演的剧情电影《火锅英雄》，在片中塑造了名为“八戒”的银行劫匪形象。李九霄的剧照记录下了他在不同作品中的状态。二零一六年，他与刘芮麟、柳明明、耿一智合作，主演了剧情电影《记得少年那首歌1969》，饰演了男主角薛北京的挚友陈泽军；同一年，他还参演了由Angelababy和井柏然主演的爱情电影《微微一笑很倾城》，在片中扮演男主角肖奈的室友，其网络昵称为“猴子酒”的丘永侯；在作品《微微一笑很倾城》中，他同样生动演绎了丘永侯这一角色。
在2017年，李九霄与董晨搭档共同主演了一部青春奇幻题材的电影《兄弟同体》，他在该片中挑战了一人分饰二角的表演，成功塑造了性格迥异的双胞胎兄弟泰山与白虎，展现出其对角色的驾驭能力。同年，他还与姚晨等知名演员合作，参与了另一部电影《送我上青云》的拍摄，该片于12月1日正式开机。随后在作品《送我上青云》中，他饰演了名为毛毳的角色。进入2019年，李九霄出演了青春校园言情剧《独家记忆》，在剧中扮演慕海这一人物；同年11月22日，由他领衔主演的犯罪悬疑电影《你是凶手》在全国上映，进一步拓宽了他的表演领域。而在《你是凶手》中，他则饰演了王星星这一角色。2020年，李九霄继续活跃于荧屏，出演了悬疑剧《非常目击》，饰演周宇；同年，他还参演了由管虎执导的电影《八佰》，在片中诠释了名为刀子的角色；10月25日，其主演的抗美援朝题材电影《金刚川》正式公映，展现了他在历史正剧中的表演潜力。2021年4月2日，他参演的电影《第十一回》登陆院线；5月14日，由李小江执导的青春喜剧电影《夏天只是一天》上映，李九霄在片中担任男主角，饰演一名警察小蔡。7月1日，他参演的电影《革命者》与观众见面；7月21日，其参演的电视剧《古董局中局之掠宝清单》开始播出；同年11月，李九霄与杨紫、王千源、刘敏涛等共同主演的电影《猎毒》正式开机拍摄；12月31日，他参加了《启航2022——中央广播电视总台跨年晚会》的活动。此外，在作品《八佰》中，他再次饰演了名为“刀子”的角色，延续了其多样化的角色塑造轨迹。
在2021年，李九霄作为主演参与的电影《街娃儿》正式与观众见面，他在片中饰演了男主角东子，其表现获得了不少关注。随后在2022年5月24日，他主演的另一部影片《兄弟同体》也登陆院线，进一步展现了其作为演员的活跃度。同年，他还参与了网剧《消失的大象》的拍摄，涉足不同影视形式。进入2023年，他的作品持续推出：6月16日，出演的电影《街娃儿》上映；11月17日，其主演的电影《斗破苍穹·觉醒》也与观众见面；至12月18日，另一部他参演的电影《斗破苍穹·止戈》正式定档。此外，在作品《斗破苍穹·觉醒》中，他饰演了穆力一角，进一步丰富了其角色履历。2024年，李九霄的演艺事业继续保持高频节奏：3月1日，其主演的电影《黑狗》在厦门开机；5月，主演的电影《没有一顿火锅解决不了的事》上映；5月2日，参演的电影《斗破苍穹3》于优酷平台全网首播；6月14日，他参加了节目《2024抖音电影奇遇夜》；6月15日，参演的电影《狗阵》在中国内地上映；7月2日，他成功入围第十八届FIRST青年电影展的FIRST首作推介人名单，体现了业界对其潜力的认可；7月4日，其主演的网剧《消失的大象》播出；7月28日，他还参与了《第十八届FIRST青年电影展》的活动；至10月25日，参演的电影《冲·撞》上映。2025年，他的作品线依旧密集：1月29日，参演的电影《蛟龙行动》上映，他在剧中饰演了丁思凯；4月26日，参演的电影《斗破苍穹4：逃亡》上线；5月5日，参演的电视剧《刑警的日子》播出；7月5日，出演的电影《恶意》在全国范围内上映；8月8日，参演的电影《东极岛》上映；8月30日，另一部参演的电影《蛟龙行动（特别版）》也与观众见面。步入2026年，其演艺活动仍在继续，1月10日，参演由孙皓导演执导的电视剧《小城大事》正式播出，为其持续发展的演艺生涯再添一笔。
李九霄的父亲曾长期在文工团工作，担任编舞老师一职，在艺术创作与舞蹈编排方面拥有深厚的专业素养。他的母亲早年也是一位舞蹈演员，在舞台上积累了丰富的表演经验；婚后为了更好地照顾家庭，她选择转型，成为了一位全心投入子女教育与家庭事务的全职妈妈。这样的家庭背景，无疑为李九霄的成长营造了浓厚的艺术氛围。
李九霄因其独特的气质与外貌，时常被观众和媒体亲切地称为“有着彝族血统的小栗旬”。作为一名演员，他不仅拥有鲜明的个人特质，更在表演中展现出深刻的内在理解与情感投入，这使得他的角色塑造往往充满层次与生命力，被许多人视为一位真正有灵魂、有思考的表演者。
在电影《火锅英雄》中，李九霄与另外三位演员共同饰演了劫匪四人帮，这一组合的表演相当出色，给观众留下了深刻的印象。他们所呈现出的高大挺拔的外形以及充满热血与蓬勃朝气的生命力，与日本电影《热血高校》中所描绘的男性角色形象有着异曲同工之妙，都展现出一种强烈的青春张力。而在电影《火锅英雄》里，李九霄则深入刻画了劫匪性格中贪婪与凶狠的一面，将其复杂阴暗的心理状态演绎得入木三分。除了外形上的优势，李九霄在专业态度上也备受认可，在电影《火锅英雄》的拍摄特辑中，可以看到他敬业且全力以赴的工作面貌，即使与陈坤、白百何等经验丰富的演员同场对戏，他也表现得从容不迫，丝毫不显怯场。剪短头发之后，李九霄的外形虽然与小栗旬的相似度有所减少，但他的神情举止却显得更加活泼明朗，一颦一笑都透露出率真与阳光。在应对媒体或观众提问时，李九霄展现出敏锐的思维，总能迅速把握问题的核心，并以生动细致、富有感染力的方式讲述故事，令人感受到他的机智与表达能力。在角色塑造上，他从底层小人物逐步蜕变为有血有肉的悲情壮士，其所饰演的“刀子”一角完成了动人的自我救赎，尤其是最后冲桥牺牲的情节，情感饱满、震撼人心，成为全片中最催人泪下的片段之一。整体而言，李九霄通过“刀子”这个角色，成功塑造了一个兼具脆弱与坚韧、充满人性深度的硬汉形象。