李奕娴是一位出生于中国北京市的演员，她的艺术教育背景颇为扎实，曾在北京电影学院表演系完成大学学业。在校期间，她不仅专注于表演专业的学习，还广泛涉猎了多种艺术技能，包括系统地学习了声乐与舞蹈，并掌握了中软、葫芦丝、巴乌等多种民族器乐的演奏。2003年，李奕娴与同为演员的李小萌一同参与了由湖南卫视主办的第四届中国金鹰电视艺术节电视新秀大赛，这次比赛为她早期的艺术生涯提供了一次重要的展示平台。
在2014年播出的年代情感剧《月牙儿与阳光》中，李奕娴与江珊、黄磊等演员合作，饰演了童年时期的梅家小姐，由此开启了她在影视领域的稳步发展。早在2005年，她便参演了由赵薇与陈宝国领衔主演的民国家庭剧《京华烟云》，在剧中诠释了苏暗香这一角色，其人物命运从被拐卖的小女孩开始，几经辗转成为姚家的丫鬟，最终成长为曾家的二少奶奶，并与邵汶所饰演的角色结为夫妻，演绎了一段曲折的人生历程。到了2006年，她与蔡少芬、焦恩俊共同出演了古装武侠剧《泪痕剑》，在剧中扮演性格刁蛮的歌女小镰，展现了其表演上的可塑性；同年，她还参与了韩雯雯、潘粤明主演的婚恋伦理爱情剧《幸福不拒绝眼泪》，饰演了一位名为麦子的售楼小姐，进一步拓宽了角色类型。2007年，李奕娴在黄圣依、杨子主演的励志偶像剧《凭什么爱你》中，出演了性格爽朗直率、充满现代气息的都市白领欧多多，给观众留下了鲜明印象。2008年，她客串出演了古装玄幻仙侠剧《王屋山下的传说》；同年，又与倪大红、赵柯合作，参演了以美食为题材的电影《味道男女》，在片中饰演壹品楼的服务员黄蓉蓉，展现了其在电影领域的初步尝试。 进入2010年，李奕娴主演了由胡淑芬执导的喜剧片《客服很忙》，在片中扮演地产公司客服王丫米，以轻松诙谐的表演贡献了喜剧色彩；同年，她还出演了一部涉案刑侦题材的电视剧《下一个受害者》，涉足了更为严肃的剧集类型。2012年，她与巍子、姚笛合作，出演了年代战争剧《光荣大地》，在剧中挑战饰演了日本女特务田中彩子这一反面角色，体现了其对复杂人物的驾驭能力。2013年，她出演了古装爱情传奇剧《天仙配后传》，在剧中化身为天庭的四公主，展现了其古装扮相的魅力。2014年，除了在《月牙儿与阳光》中的演出外，她还参演了由庞好执导的家庭情感剧《二胎》，饰演了处事冷静、理性稳重的角色佟小丽。2015年，李奕娴出演了剧情片《失落的魔方》，在片中饰演一位兼具智慧与美貌的律政俏佳人，凸显了其专业精英的形象。 2016年，她与姜武、蒋勤勤合作，出演了奇幻爱情喜剧片《完美有多美》，在片中饰演卓彦妮的好朋友董楠，为影片增添了友情温暖的基调。2020年9月19日，李奕娴参演的电视剧《月是故乡明》在中央电视台电视剧频道正式播出，她在剧中饰演了张锦华一角。2021年，她参演了都市轻喜剧《小幸福》，在剧中扮演了角色姜亭，延续了其在轻喜剧领域的表现。2022年8月10日，她参演的电影《咖啡厅的故事》宣布开机；同年9月26日，她出演的青春校园剧《我的卡路里男孩》也顺利播出。2023年9月12日，由她主演的青春剧《踮起脚尖靠近你》在优酷平台播出，获得了观众的关注。2025年1月23日，她参演的当代涉案题材剧《三叉戟2》如期播出，再次展现了她在不同类型剧集中的持续活跃与专业表现。