李蒙萌于二十世纪九十年代在黑龙江省哈尔滨市出生。2008年，她顺利考入北京舞蹈学院附属中等舞蹈学校，进入歌舞系开始专业学习。经过六年的系统训练，她在2014年从高中毕业，并以优异的成绩考取了北京电影学院表演系本科。在大学求学期间，李蒙萌积极参与各类艺术实践，先后参演了多部校内外的舞台话剧，积累了丰富的表演经验。尤其在大二学年，她通过一次重要的戏剧演出机会，正式踏入了演艺圈，开启了她的职业演员生涯。与此同时，她所拍摄的一系列宣传照也逐步展现出其独特的个人气质与艺术潜力。
二零一五年七月，李蒙萌与张粟、田璐菡等多位演员携手合作，参演了一部以抗日战争为背景的电视剧《烽火梁山》；紧接着，她又与周元、邓家佳、乔振宇等艺人一同出演了一部讲述爱情与奋斗的励志剧集《爱情也包邮》。到了二零一七年一月二十九日，由景甜、任嘉伦、万茜等众多明星联袂奉献的古装题材剧作《大唐荣耀》正式登陆北京卫视与安徽卫视进行首播，李蒙萌也在该剧中贡献了精彩的表演。随后在二零一八年六月十三日，一部都市奇幻风格的剧集《镇魂》于优酷视频平台独家上线，该剧由白宇、朱一龙与李蒙萌共同主演，李蒙萌在剧中饰演特调处成员汪徵一角。这个角色在百年前本是瀚噶族一位纯真活泼的少女，却因遭遇父兄被害、自身能量体被山河锥强行剥离、又与深爱之人分离并失去所有记忆等一系列重大变故，最终成长为一个背负着沉重过往与复杂故事的女性。时间来到二零一九年十一月二十七日，李蒙萌与于朦胧、苗苗联手主演的青春热血剧《青春抛物线》首次与观众见面，她在剧中扮演明洋队的自由人顾柏柏。不仅如此，李蒙萌还与该剧的其他演员付静、汪芦云、苑立若心一起，共同为剧集献唱了插曲《无限可能》，展现了多方面的才华。二零二一年四月，一部古装言情剧《苏记》在横店影视基地正式宣布开机，该剧由李兰迪、朱正廷、马闻远以及李蒙萌等共同主演，李蒙萌在剧中饰演名为韩真的角色。二零二三年十二月二十九日，李蒙萌与陈学冬、宋轶、徐洋等演员合作主演的都市情感剧《漂洋过海再爱你》如期播出。进入二零二四年，在六月二十八日，她又参演了一部古装爱情题材的剧集《珠玉在侧》，该剧也于当日正式与广大观众见面。
在热血竞技题材剧集《青春抛物线》中，演员李蒙萌所饰演的明洋队自由人顾柏柏，给观众留下了极为深刻的印象。赛场上，她展现出坚韧不拔的意志与果决凌厉的作风，是团队中值得信赖、能够扛起关键责任的核心人物；而一旦离开赛场，角色便显露出其性格中另一面——她言语风趣、金句不断，神态与举止间充满了软萌可爱的气息。这种场上场下截然不同的状态，构成了极具吸引力的反差魅力，让角色形象格外鲜活立体。为了精准诠释顾柏柏的多面性，李蒙萌在造型上也做了精心设计：身穿球队制服时，她显得英气逼人、飒爽非凡；在日常生活的戏份中，则多以各类高马尾、丸子头等活泼发型搭配时尚装扮，从外在形象上进一步强化了角色的特质。 此外，在都市奇幻剧《镇魂》中，李蒙萌化身为角色汪徵，凭借其扎实稳健的台词功底与表现合格、细腻过关的演技，成功吸引了广大观众的关注。无论是演绎角色逐渐接近瀚噶族秘密时那份内心深处的惴惴不安与惶恐，还是刻画她为追寻记忆真相而表现出的义无反顾的决绝与笃定，抑或是呈现与桑赞再度重逢时那种百感交集、泪眼朦胧的复杂情感，李蒙萌的表演皆可谓丝丝入扣、层次分明。其中几场动情的哭戏尤其具有感染力，她以自然流畅的演技让观众仿佛身临其境，与角色一同经历悲欢，产生了深刻的共鸣。