二零零二年,这位演员通过参演个人首部电视剧作品《麻辣高校生》正式开启了其演艺生涯,由此步入公众视野。次年,他加盟了由丁宁、陈孝萱、李李仁等人共同主演的都市情感题材剧集《阿萨布路1号》,并在其中生动塑造了名为小炮的角色。到了二零零五年,他在天心、曾国城、聂云领衔的时装剧《八星报喜》中出演了小安一角,进一步积累了表演经验。二零零六年,他参演了陈怡蓉与范逸臣主演的台湾励志偶像剧《宝岛少女成功记》,剧中他诠释了赵振威和李秋雁的私生子赵正焱,这个复杂的角色为其演技提供了更多发挥空间。二零零七年,他首次涉足大银幕,出演了电影《女人香》,并在片中与演员萧淑慎有多场重要的对手戏,这标志着其演艺事业向电影领域的拓展。二零零八年,他在台湾偶像剧《命中注定我爱你》中友情客串,饰演了剧中人物欣怡的前男友古驰,虽然戏份不多但令人印象深刻。 二零零九年,他加入了由阮经天、杨谨华、温升豪主演的台湾偶像剧《败犬女王》的拍摄,成功塑造了魏尔刚这一角色。二零一零年,他又在隋棠、温升豪、宥胜主演的台湾偶像剧《犀利人妻》中亮相,饰演了性格鲜明的郝康德。二零一一年,他与邱泽、柯佳嬿、温昇豪、蔡淑臻等多位演员合作,共同主演了台湾偶像剧《小资女孩向前冲》,在剧中他扮演了名为史特龙的角色,展现了其在不同剧集中的多样可能性。二零一二年,他的工作重心部分转向电影,与温升豪、宥胜、朱芯仪合作主演了电影《犀利人妻最终回:幸福男·不难》,并再次饰演了郝康德一角;同年,他的艺术实践还延伸至舞台,参演了改编自网络经典文学《第一次的亲密接触》的同名舞台剧;此外,他亦出演了大爱剧场系列作品《博士阿嬷》,在剧中扮演一位糖厂技术员,体现了其角色类型的广度。二零一三年,他出演了电影《我们都不完美》,在片中饰演一位默默暗恋单亲妈妈江祖平的市场小贩,这也是他职业生涯中首次与演员江祖平进行合作,两人的默契配合为影片增添了亮点。 二零一四年,他参与了三立与东森电视台联合出品的八点档华剧《女人30 情定水舞间》,饰演了角色艾德森;同年,他还出演了台视八点档剧集《春梅》,在剧中挑战饰演一位日本警察,展现了其驾驭不同身份角色的能力。二零一五年,他加盟民视周日档剧集《星座爱情─牡羊座》,出演了张家明一角,并与演员白家绮在剧中有精彩的对手戏。进入二零二一年,其主演的喜剧电影《雀侠奇缘之大三元》于八月十七日正式上映;同年,他也参演了电视剧《火神的眼泪》,持续活跃于影视圈。而至二零二五年三月二十八日,由他参演的另一部电影作品《周末狂飙》也如期上映,为其不断延展的演艺履历增添了新的一笔。
二零一零年,李沛旭在参与拍摄台湾偶像剧《犀利人妻》的过程中,与共同出演该剧的女演员蔡淑臻相识。此后,两人在工作与日常接触中逐渐加深了解,关系日益密切。到了二零一一年,李沛旭与蔡淑臻正式确认恋爱关系,开始交往。这段因戏结缘的感情,也成为了当时演艺圈中备受关注的话题之一。
李沛旭的表演功底相当扎实,其演技精准到位,即便是客串出演的配角也能展现出独特的个人风格,将每一个角色都演绎得鲜活而富有层次。在形体方面,李沛旭的身材条件尤为突出,这得益于他曾长期担任健身教练的经历,练就了轮廓分明的“倒三角背肌”,而其腹部人鱼线的清晰度和肌肉强度,更是足以与公众熟知的蔡沛然相媲美,展现出其长期坚持锻炼的显著成果。