其祖籍位于中国湖南省，本人则出生于台湾省的台北市。在完成高中学业后，他参加了当地的大学联合招生考试，但未能成功考取。此后，他并未放弃求学之路，而是选择自力更生，通过从事多种临时工作来为自己积攒参加补习班所需的费用。在此期间，他先后尝试过保险业务推广以及餐饮场所服务生等不同类型的职业。
一九九一年，当时仍在电视台任职的蔡明亮于西门町一处青少年聚集的电动游乐场中，偶然发现了毫无任何戏剧训练背景的李康生，随即邀请他在自己的剧情片《小孩》中担任一个角色，并特意为他创作了《青少年哪吒》的剧本，由此正式开启了李康生的演艺生涯。一九九二年，蔡明亮以李康生的个人形象与气质为主要蓝本，编导了其个人的首部电影作品《青少年哪吒》。自此之后，李康生参与了蔡明亮执导的所有后续影片，成为其不可或缺的御用男主角。一九九四年，他凭借在蔡明亮执导的电影《爱情万岁》中饰演一位同性恋青年推销员小康，荣获法国南特电影节最佳男主角奖，同时获得第三十一届台湾电影金马奖最佳男主角提名。一九九五年，他主演了林正盛首部独立制作的电影作品《春花梦露》，该片采用纪录片式的风格，细致描绘了台湾早期农村的景观与人们日常生活的风貌。一九九六年，他主演的电影《河流》获得了多项国际荣誉，包括柏林国际电影节银熊奖和国际新闻奖、芝加哥国际电影节银雨果评审特别奖、圣保罗国际电影节影评人奖以及新加坡国际电影节评审特别奖等。一九九八年，他在蔡明亮执导的电影《洞》中担任主演，该片深刻表达了对都市生活形态与现代人情感观念的深层忧虑，影片于第五十一届戛纳电影节主竞赛单元荣获费比西奖。一九九九年，他出演了许鞍华执导的以爱情故事包装政治议题的电影《千言万语》，在片中饰演李绍东一角，该片先后获得第十九届香港电影金像奖最佳影片及第三十六届台湾电影金马奖最佳影片。二零零零年，他在陈义雄执导、改编自网络小说的电影《晴天娃娃》中饰演颜歆荷。同年，李康生与蔡明亮等一批独立电影工作者共同创立了汯呄霖电影公司，旨在创作具有国际视野且富有原创精神的电影作品。二零零一年，他主演了蔡明亮执导的电影《你那边几点》，随后又出演了时长二十二分钟的续集电影《天桥不见了》。在《你那边几点》中，他再次饰演了小康这一角色。
二零零二年四月，由李康生担任主演的影片《自由门神》正式公映；同年，他还参与演出的纪录片《寻找蔡明亮》也开始播映。进入二零零三年，在出演电影《不散》之后，李康生凭借此前协助蔡明亮拍摄纪录片期间担任副导演所积累的宝贵经验，在蔡明亮的积极鼓励下，首次尝试自己编剧并执导了个人电影处女作《不见》。这部作品随后赢得了多项重要奖项，包括第八届釜山国际电影节的新浪潮奖、第四届华语电影传媒大奖的最佳新导演奖，以及雅典国际电影节的最佳导演奖。此外，该片还在荷兰鹿特丹国际影展上荣获最佳影片金虎奖、影评人奖与亚洲电影发展协会奖，并且获得了台湾新闻局颁发的一百万台币奖金，以资鼓励。二零零四年，他出演了深刻描绘都市男女情感与欲望的电影作品《天边一朵云》，该片不仅代表台湾电影，同时也代表华语电影，参与了柏林电影节竞赛单元的激烈角逐。二零零六年，李康生再次集编、导、演于一身，创作了电影《帮帮我爱神》，该片在釜山电影节PPP（即釜山电影资助计划）单元中获得了最高荣誉——釜山大奖，并且成功入选二零零七年第六十四届威尼斯电影节的正式竞赛单元。二零零八年五月二十一日，由他主演的短片《解放电影理论：蔡明亮和李康生》在中国台湾地区上映。二零零九年二月二十二日，他担任编剧的喜剧电影《台北异想》与观众见面；同年六月二十八日，其主演的纪录片《镜花水月》在台北电影节上放映。二零一二年三月二十二日，李康生主演的短片《行者》在中国大陆播出；此后，他参与演出的短片《化生》、《梦游》以及《无色》也相继播映。二零一三年十一月八日，其主演的电影《郊游》在金马影展上映；紧接着在十一月二十三日，他凭借电影《郊游》中的出色表现，荣获第五十届台湾电影金马奖最佳男演员奖；随后于十二月十五日，他又摘得第五十六届亚太影展最佳男演员奖，并同时获得第十六届台北电影节最佳男主角的荣誉。二零一四年十二月九日，由他主演的剧情片《西游》上映。次年四月二十四日，其主演的电影《沙西米》在中国台湾地区上映，他在片中饰演了高振明这一角色。二零一六年八月十二日，李康生主演的都市惊悚电影《楼下的房客》上映，他在片中饰演郭力；同年，他还自编自导自演了一部剧情短片《一念》并播出。在作品《楼下的房客》中，他同样饰演了名为郭力的角色。
在2017年9月，由蔡明亮执导、其担任主演的爱情题材电影《家在兰若寺》于威尼斯国际电影节正式上映。随后在2018年4月25日，其主演的一部纪录片作品《沙》在中国台湾地区公映；同年8月30日，另一部由其主演的影片《你的脸》再度亮相威尼斯电影节。进入2020年，10月8日，其参演的一部爱情片《鳄鱼》与观众见面；紧接着在11月27日，由其担纲主演的悬疑类型电影《繁华将至》于大理正式开机拍摄。2021年3月9日，其主演的爱情电影《爱丽丝旅馆》在大阪亚洲电影节上映；同年6月，其主演的一部短片《雪云》成功入围戛纳电影节相关单元；10月8日，其出演的另一部爱情片《鳄鱼》在中国台湾地区上映。2022年，其参演的电视剧集《良辰吉时》与观众见面；同年10月，由其担任监制并同时主演的电影《山中森林》首次公开了宣传海报。2023年9月1日，其参演的电影作品《意外人生》正式播出。2024年5月17日，其领衔主演的电影《红色冲浪板》登陆院线；同年9月5日，其主演的另一部电影《默视录》播出，并凭借在此片中的出色表现，成功入围第61届台湾电影金马奖最佳男配角奖；随后在11月1日，其参演的电影《黑之牛》上映。2025年3月16日，凭借在电影《默视录》中的精湛演技，其荣获第18届亚洲电影大奖最佳男配角奖；紧接着在4月22日，其主演的电影《蓝色太阳宫》上映，并凭借该片中的卓越表现，一举夺得第45届开罗国际电影节最佳男演员奖。
二零一三年，当金马奖颁奖典礼圆满落幕，随后的闭幕晚宴在轻松的氛围中进行。席间，演员李康生以他一贯的低调姿态谈及个人感情话题。面对询问，他并未否认KUKU的女友身份，态度坦诚而平和，但同时亦明确表示，两人目前尚未将结婚计划提上日程，更倾向于顺其自然地维持现有关系。这一回应既保留了私人生活的边界，又透露出对当下状态的满足与专注。随后，媒体也捕捉到了李康生在日常生活中自然随性的身影，进一步展现了其银幕之外的真实一面。
二零二一年，演员李康生欣然受邀参与一档名为Journey《能量旅程》的公益特别节目，在节目中他真诚地分享了自身对于生命精神的感悟、其电影创作生涯的历程，以及投身慈善事业的初心与持续不变的理念。这一富有意义的行动得到了陆家嘴社区公益基金会以及国际公益组织MILLIONS MISSING的积极支持与共同响应。在此次公益合作中，李康生（Kangsheng Lee）肩负起“光之使者”与“宝石公益先锋代表”的双重角色，与各方力量携手共创慈善作品，并隆重揭幕发布了名为“TheFutureRocks《茪曌未来》宝石公益/慈善珠宝行动专辑—《序/境》沉浸艺术主题快闪装置”的特别项目。该项目旨在通过李康生作为公益之友所展现的影视人生积淀、其源自创作实践的原创性思维以及深厚的人文情感关怀，与新一代珠宝文化展开多维度、深层次的对话，从而履行其文化使命。主办方希望借此启发当代社会生态重新思考与《序/境》之间那份基于爱的深刻联结与生命感知，进一步弘扬以爱为核心的文化价值观，同时唤起公众对ME/CFS（慢性疲劳综合征）群体的切实关怀，以此实践“光曌未来，由心关怀”这一慈善理念背后所蕴含的爱的真谛。该项活动的正式发布仪式于上海静安嘉里中心成功举办。此外，李康生亦于二零二五年十一月受邀担任第七届海南岛国际电影节剧情长片单元的评审委员，期间他积极参与了多项相关活动，在各类公开场合中均可见其专注投入的身影。
二零二五年五月二十二日夜间，李康生与许某二人擅自进入一处海胆养殖场，其中许某在养殖池岸边负责使用手电筒提供照明，而李康生则直接下到池内，手持网具进行海胆捕捞。养殖场业者在察觉异常动静后，第一时间向当地警方报案。待执勤警员抵达现场时，两名涉事人员已将捞取的两颗海胆重新扔回池中，据估算，这两颗海胆的总价值约为新台币五百元。警方在现场完成初步调查与询问后，随即以涉嫌窃盗的罪名将李康生与许某移送至司法机关处理。翌日，即五月二十三日，经检察官复讯审查，两人均被准许请回，后续调查工作则由检警单位持续进行。直至同年六月十六日，李康生通过公开渠道表示歉意，解释称当时是误入养殖区域，并透露已与受害业者达成和解协议，事件至此告一段落。
在蔡明亮的系列电影作品中，李康生始终饰演一位名为“小康”的青年角色，这一人物从青涩的少年时期逐步走向孤独而迷茫的成年阶段。这位年轻人身形瘦小、样貌普通，平日沉默寡言，神情中总是笼罩着挥之不去的孤寂与压抑感，与周遭喧闹的世界显得疏离而隔阂。然而，正是这样一个角色，却生动地勾勒出都市青年的一种典型形象：他带着些许忧郁，有些自我封闭，性格中藏着不易察觉的反叛，内心深处却承载着异常沉重的孤独。李康生凭借其独特的气质，在台港众多男演员中形成了鲜明的个人风格，也因此成为台湾电影中极具代表性的青年演员之一。尽管从未接受过任何正规的表演训练，李康生却拥有敏锐的情感表达能力，在银幕上展现出一种沉静而吸引人的魅力，并多次获得评论界的赞赏与认可。可以说，蔡明亮的每一部电影几乎都是围绕小康这个角色展开构思，李康生不仅塑造了人物的血肉，更在很大程度上奠定了蔡明亮电影中那种疏离、静谧的基本情境与整体氛围。与此同时，李康生本人也在不断成长，其人生状态随着时间流转而悄然变化，而这种真实生命历程中的演变，恰恰成为蔡明亮电影创作中持续涌动、永不枯竭的灵感源泉。