在2011年，李泰焕凭借其出色的表现赢得了第六届“亚洲模特奖”的新人奖项，这标志着他演艺生涯的初步认可。两年后的2013年，他与徐康俊、朴商日、孔明、姜泰伍共同组建了韩国首个以演员为主的团体“5urprise”，并以此为契机正式踏入演艺圈。同年9月，李泰焕与5urprise的其他成员一同出演了青春漫画题材的网络剧《放学后福不福》，在剧中他生动塑造了抽签部成员李泰焕这一角色；紧接着在9月28日，他与组合成员们在北京举办了出道Showcase，开启了他们在海外市场的首次亮相。进入2014年，他的演艺活动更为活跃：先是与李德华、金海淑、李尚禹等资深演员合作，主演了SBS的独幕剧《在十月某个精彩的一天里》，在剧中挑战了青年爸爸的角色；随后，他又在由徐仁国、李荷娜、李洙赫、李烈音主演的tvN月火剧《高校处世王》中亮相，饰演冰球三人帮的成员吴泰锡；同年10月，他进一步与崔振赫、白珍熙、崔民秀联手，主演了MBC月火剧《傲慢与偏见》，成功诠释了剧中男二号姜修的形象；在音乐方面，同年11月，他随5urprise推出了首张迷你音乐专辑《5URPRISE 1st SINGLE-From my heart》，并在首尔举办了专辑showcase；至12月28日，他又随组合在日本东京举办了名为“Asia Promotion Tour 5URPRISE PARTY”的亚洲巡回演唱会，展现了多方位发展的潜力。2015年，李泰焕将事业拓展至中国，与颖儿、徐正曦、王娅楠、杜俊泽合作主演了都市情感剧《望夫成龙》，在剧中他细腻地刻画了表面精明但内心温暖柔和的商人杜允泽；同年2月4日，他与5urprise成员受邀出席在美国举行的“The 2015 Drama Fever Awards”颁奖典礼，并在现场演唱了电视剧《放学后福不福》的OST《Hey U Come On》以及组合的首张单曲《From my heart》；3月，他与演员金赛纶共同为品牌TBJnearby拍摄的春季画报正式公开；4月，他出演了韩国MBC月火剧《华政》，在剧中饰演了少年时期的光海君。2016年，他出演了MBC电视台的新剧《W》，在剧中扮演男主角姜哲的好友兼保镖徐道允，进一步巩固了其演员身份。2020年1月，他主演了Channel A的浪漫爱情喜剧《触摸》，饰演了人气正盛的韩流明星姜道振；同年4月，他宣布与新的企划公司M.O.C签约，开启了事业的新阶段。2022年，他参演了电视剧《三十九》。直至2024年8月17日，他参演的TV Chosun周末剧《DNA Lover》正式首播，持续活跃在荧幕之上。
2022年6月27日，演员兼模特李泰焕依照韩国兵役制度正式入伍参军，在完成规定的新兵基础军事训练后，他被分配至陆军部队，以现役士兵的身份开始履行国防义务。在为期约一年半的服役期间，他恪尽职守，完成了各项任务。直至2023年12月26日，李泰焕圆满结束了所有军队服役日程，正式从部队退伍，回归社会生活，其粉丝与业界也对此表示了广泛的关注与欢迎。
李泰焕作为一名多才多艺的艺人，不仅凭借其扎实而富有层次的演技赢得了观众的认可，更以俊朗出众的外形给人留下深刻印象。他成功地将偶像气质与扎实的专业实力融为一体，尤其在演唱方面展现了卓越的技巧，其歌声兼具情感深度与音乐表现力。此外，李泰焕在综艺节目中亦展现出十足的艺能感，活泼机智的反应常常带来欢乐。在镜头之外，他始终保持着认真专注的工作态度，同时流露出自然亲切的个性，整体形象犹如一个帅气、可爱而又努力进取的年轻演员。李泰焕的多元魅力使其在众多领域中持续获得关注与喜爱。