二零零五年，她首次涉足影视行业，在高亚麟执导的喜剧电影《一路上有你》中出演角色，由此正式开启了她的演艺生涯。次年，她在中国人民解放军艺术学院精心编排的话剧《我在天堂等你》中成功塑造了老年白雪梅这一形象，该话剧凭借其精湛的艺术水准，先后荣获第九届全国五个一工程奖优秀作品奖，以及在纪念中国话剧诞辰一百周年暨第五届全国话剧优秀剧目展演中获得一等奖的殊荣。同一年，她还参与了由吕良伟、唐国强联袂主演的大型古装历史剧《南越王》的拍摄。到了二零零七年，她在程煜、王新军领衔主演的农村题材电视剧《永远的田野》中亮相，生动演绎了望海村那位性格耿直、心地善良且容貌出众的村花天喜，给观众留下了深刻印象。《刀尖》剧照显示了她在此剧中的造型。二零零八年，她挑大梁主演了一部反映中国改革开放三十年社会变迁的家庭情感剧《幸福里九号》，在剧中她化身为一位出身贫寒却对爱情无比执着的东北姑娘喜凤。同年，她还加盟了由黄志忠、颜丹晨主演的反特题材战争剧《幽灵计划》，并在其中饰演了安琪一角。 二零零九年是她在不同类型剧中展现多样演技的一年。她在张纪中监制、于敏执导的金庸武侠巨制《倚天屠龙记》中，饰演了峨眉派灭绝师太门下那位性格鲜明的弟子丁敏君。随后，她又在一部谍战剧《敢死队》中，挑战了潜伏于国民党军队内部的日本高级特务大岛美惠这一复杂角色。同年，在潘文杰执导的历史言情剧《理发师》里，她则饰演了命运多舛的刘寡妇。《孙中山》剧照记录了她此阶段的荧幕形象。二零一零年，她在于立清执导的历史谍战剧《决战华岩寺》中，化身为长期潜伏在中国的日本特工明子。同一年，在陈昭荣、杨若兮主演的历史战争剧《小站风云》中，她又饰演了出身大户人家、颇具气质的大小姐李凤兰。 二零一一年，她出演了一部人物传记题材的电视剧《月明三更》，在剧中她扮演了禅宗六祖惠能青梅竹马的邻居，这个角色最终看破红尘，选择出家为尼。二零一二年，她在王姬、于震主演的抗日战争剧《血色玫瑰2之女子别动队》中，饰演了一位行事果敢、在危难面前毫无惧色的女刑侦队长雷飒，展现了其刚毅的一面。此后，她更领衔主演了《血色玫瑰》系列的第三部同名抗日题材剧集《血色玫瑰之女子特遣队》。《媚者无疆》剧照展现了她在该剧中的风采。二零一三年，她在乔鹏樾、张若昀主演的抗战剧《雳剑》中，饰演了新四军皖南支队民运队队员梁佩雯，回归了朴实坚韧的角色特质。 二零一五年，她领衔主演了一部都市情感剧《青春因爱而美丽》，在剧中饰演了一位经营美容院的老板水玲珑，展现了现代女性的独立形象；同年四月，她还参演了一部近代革命题材的剧集《刀尖》。二零一六年四月，她受邀作为嘉宾出席了东南卫视的时尚类节目《男神女神秀》；五月，她主演了人物传记剧《孙中山》，在剧中诠释了被孙中山先生感化并追随其投身抗日事业的女海盗阿彩；十月，她参演了一部喜剧动作电影《娱乐追击》，进一步拓宽了戏路。 二零一八年七月二十四日，她参演的一部古装爱情剧《媚者无疆》正式播出；八月二日，她出演的另一部古装神话剧《香蜜沉沉烬如霜》也与观众见面，她在剧中饰演了地位尊崇的斗姆元君。二零二二年四月十八日，她参演的古装言情剧《且试天下》播出，她在剧中饰演了玉乐琳一角；同年十二月十六日，她出演的电视剧《护卫者》播出，饰演了角色孙一萍。二零二三年七月十日，她又有新作问世，出演的电视剧《曾少年》如期播出。进入二零二四年，她的作品依然不断，于十二月一日，她出演的一部聚焦当代生活的都市家庭剧《好运家》与观众见面。而至二零二五年五月五日，她参演的一部以一线刑警工作实况为背景的全景式剧集《刑警的日子》也正式播出了。
二零零九年，在参与影视作品《倚天屠龙记》的拍摄过程中，李羿瑄曾有一场沿着河滩骑马的戏份。当时她所骑乘的马匹突然猛烈蹬踏后蹄，同时马背向前方剧烈翻仰，导致她整个人被重重地抛落在地，这次意外使得她的膝盖骨受到了明显的损伤。而在二零一六年，李羿瑄于电影《娱乐追击》的摄制期间，又因进行高空吊威亚的动作戏份而不慎扭伤了腰部，这再次给她的身体带来了不小的负担。
李羿瑄凭借其极为扎实的表演基本功与极具感染力的舞台爆发力，在观众心中奠定了深刻的艺术形象。她因在新版《倚天屠龙记》中成功塑造了被誉为“史上最美”的丁敏君一角而广为人知，其美艳大方、气质出众的外形条件，不仅使她成为众多影视剧作品争相邀请的热门演员，同时也备受时尚界青睐，频繁亮相于各大主流媒体杂志的版面，成为时尚宠儿。她通过精湛的演技与独特的外形魅力，在观众心中留下了持久而鲜明的印象。此外，在《月明三更》中，李羿瑄挑战饰演了命运曲折、经历复杂的角色木叶，无论是对于角色内在性格的细腻揣摩，还是在外在形象上的精准塑造，她都展现出了出色的驾驭能力，并以个人独特的表演方式，将人物内心世界的转变与成长历程刻画得淋漓尽致，令人动容。