李晓川自幼便成长在一个充满艺术氛围的家庭环境中，他的父母均来自文工团系统，父亲最初从事表演工作，后来逐渐对创作产生兴趣，从撰写报幕词起步，进而尝试小品剧本的写作，最终转型成为专职编剧；母亲则是一名专业的舞蹈演员，而他的姐姐也选择了音乐道路。在这样的家庭熏陶下，李晓川从小就开始接触绘画与音乐，早年曾计划报考美术学院，然而由于他个性中鲜明的外向特质，老师认为他更适合那些需要强烈表达欲望的专业方向。此后，他对表演艺术逐渐萌生了深厚的兴趣，并于1997年成功考入云南艺术学院。在本科学习的第三和第四年，他获得了进入中央戏剧学院表演系97班深造的机会，这段经历进一步夯实了他的专业基础。
二零零一年，这位演员通过参演个人首部电影作品《你的生命如此多情》，正式开启了其演艺生涯，由此步入公众视野。到了二零零八年，他出演了由导演王岳伦执导的一部爱情喜剧电影《十全九美》，在片中展现了其表演的多样性。次年，即二零零九年，他与刘桦、邓家佳等演员合作，共同出演了一部古装题材的喜剧电影《熊猫大侠》，进一步积累了表演经验。二零一零年，他参演了一部爱情主题的电影《盗版爱情》，拓宽了其情感戏路的演绎；同年十月十五日，一部由他参与出演的奇幻题材电影《魔侠传之唐吉可德》在全国影院上映，获得了观众的关注。进入二零一一年，他与演员张书豪联袂主演了一部剧情电影《转山》，在片中饰演了一位怀揣着开设甜品店梦想的云南骑行爱好者晓川，这个角色体现了他对人物性格的细腻刻画；同一年内，他还与邓超、殷桃等知名演员共同出演了一部爱情题材的电视剧《延安爱情》，进一步提升了其知名度。二零一二年，一部由他携手文章、蔡明共同主演的喜剧电影《亲家过年》正式登陆大银幕，为观众带来了欢乐。二零一三年，他出演了由导演冯自立执导的又一部喜剧电影《牛胆神偷》，延续了其在喜剧领域的活跃表现。直至二零一四年，他与吴镇宇、林心如等资深演员联袂出演了一部惊悚类型的电影《京城81号》，这次合作展现了他在不同影片风格中的适应能力与表演潜力。
二零一五年六月二十六日，其参与演出的爱情题材影片《对风说爱你》正式登陆院线，他在片中生动塑造了三兄弟中名为“黄德顺”的角色；同年八月二十七日，另一部由他参演的犯罪悬疑电影《烈日灼心》公映，他成功诠释了一位具有“窃听癖”的古怪房东卓生发；紧接着在八月十三日，他与白百何、吴彦祖共同合作的励志主题电影《滚蛋吧！肿瘤君》也如期上映，他在影片中饰演了身患重病的小角色毛豆的父亲老崔，这一形象展现了深沉而朴素的父爱。进入二零一六年，他携手郭德纲、陈孟奇共同出演了一部神话题材电视剧《济公传之活佛登基》，在剧中他扮演了与济公之间形成亦师亦友关系的和尚必鹏，其表演为剧情增添了不少亮点；同年十一月十一日，他与佟大为、陈妍希一同主演的喜剧电影《外公芳龄38》在中国内地全面上映，他所饰演的是一位秉持严谨态度的记者崔斯坦；随后在十一月十八日，他参演的魔幻动作大片《勇士之门》也在内地院线同步上映；此外在同一年度，他还参与了由导演叶伟民执导的惊悚类型电影《魔宫魅影》的拍摄工作。时间来到二零一七年三月三十一日，他与黄轩、段奕宏联袂出演的动作犯罪题材电影《非凡任务》在中国大陆地区上映，他在片中扮演了一个刚出场便遭遇殴打的街头毒贩角色；同年十月十三日，由他携手王迅、张瑶共同领衔主演的喜剧电影《你往哪里跑》正式上映，该片由知名导演刘镇伟亲自执导；也在这一年，他与李龙君、李正彦琦联合主演了由杨大江执导的剧情类电影《老七》，他在片中饰演一位操着浓重成都方言的傻子伙计老七，凭借对这一角色的细腻刻画和出色演绎，他成功赢得了第十五届摩纳哥国际电影节最佳男演员奖的殊荣。
自2020年末起，该演员陆续参与了多部影视作品的演出，其演艺行程颇为密集。2020年11月20日，其参演的动作犯罪题材影片《除暴》于中国大陆正式上映，他在片中塑造了名为李大狗的角色；随后在12月31日，另一部由他出演的剧情电影《送你一朵小红花》在全国范围内进行公映，此次他诠释了一位身患癌症的女儿的父亲形象，展现了深沉的情感张力。进入2021年，1月12日，其参演的电视剧《山海情》开始播出，他在剧中扮演了麻副县长这一职务角色。 2022年是其作品集中亮相的一年。3月18日，一部女性视角的谍战题材网络剧《了不起的D小姐》在爱奇艺平台实现全网独家播出，他亦有参演；5月28日，其主演的聚焦市井“警”察百态的生活剧《警察荣誉》与观众见面；6月3日，由他主演的爱情题材电影《遇见你之后》登陆院线；7月20日，其参演的电视剧《警察荣誉》于北京卫视上星开播；8月13日，主演的电影《断·桥》播出，他在片中饰演了名为菊怀义的人物；9月10日，参演的电影《妈妈！》上映。此外，在2022年内，他还参与了电影《特级英雄黄继光》的拍摄工作；直至11月12日，其参演的作品《鸣龙少年》正式宣布杀青。 2023年，其演艺活动继续推进。11月13日，由他主演的电视剧《此心安处是吾乡》播出；紧接着在12月21日，另一部其参演的电视剧《三大队》也与观众见面。 2024年，其作品上映与播出节奏依然紧凑。2月4日，出演的电视剧《少爷和我》播出；2月10日当天，共有两部其参与的电影上映，分别是《第二十条》与《我们一起摇太阳》；4月8日，由其主演的《时差一万公里》正式开机拍摄；6月28日，参演的电影《来福大酒店》上映；8月10日，另一部参演的电影《负负得正》上映；8月16日，参演的电视剧《边水往事》播出；9月26日，参演的电视剧《明日有晴天》播出；至11月15日，参演的电影《胜券在握》亦登上大银幕。 展望已公布的2025年计划，其影视作品仍将频繁与观众见面。3月22日，参演的电影《我会好好的》上映；4月12日，电影《命中罪爱》上映；4月19日，电影《如意饭店》上映；5月1日，其主演的电影《大风杀》上映。6月5日，参演的电影《恶意》发布了名为“众矢之的”的预告片，并同步公开了完整的演员阵容；7月5日，参演的电影《恶意》上映。在十月，其参演的两部电影相继定档，分别是10月25日上映的《下一个台风》与10月1日上映的《毕正明的证明》。电视剧方面，2025年10月29日，由李晓川主演的电视剧《重器》官方宣布拍摄工作完成；11月8日，参演的电视剧《唐朝诡事录之长安》播出；12月1日，参演的电视剧《时差一万公里》播出；12月22日，其参演的短剧《奇迹》亦正式播出。
在电影《老七》中，李晓川凭借对角色细节的精妙刻画，成功塑造了一个乐呵呵、略带痴傻、害怕饿肚子却心怀梦想的茶馆伙计形象，使其生动地跃然于银幕之上。他的演艺生涯始终秉持着努力与踏实的态度，作为一名专业演员，他多年来坚持认真对待每一场戏，不断打磨和提升自己的表演技艺。在《对风说爱你》中，他将一个戏份不多但个性鲜明的小人物演绎得活灵活现，其细腻而富有张力的表演给观众留下了深刻的印象，显得格外引人注目。无论饰演何种类型的角色，他似乎总能将自己独有的幽默感自然而巧妙地融入人物之中，形成鲜明的个人风格。例如，在《转山》里，他是那位坚持梦想、可爱执着的骑行爱好者晓川；而在《京城81号》中，他又化身为吴镇宇背后深藏不露的主谋舅舅范远安。通过这些多样化的角色，观众得以看到李晓川在喜剧天赋之外，同样具备驾驭严肃复杂人物的深厚功底与表演层次。