3岁时，李依晓在辽宁省锦州市群众艺术馆少儿艺术团舞蹈班学习，4岁时因为父母工作比较忙，所以就跟着爷爷奶奶一起生活，5岁时被沈阳杂技团选中，但因爷爷奶奶疼爱李晓艺未能让其去学习杂技，8岁时再次被选中学习京剧，母亲背着爷爷带李晓艺去辽宁省艺术学校考试，从此李晓艺开始学习戏曲，最终走上演员的道路。
演艺经历
2000年，随学校一起去德国参加京剧《夜莺》的演出。2001年，参加电视剧《红楼丫头》的拍摄，在剧中饰演王熙凤的陪房丫头芳官，这是她的首部影视作品，同年与表演艺术家李宏图、王蓉蓉同台出演传统历史京剧《蔡文姬》。
2003年，出演电视剧《人生几度秋凉》，在剧中扮演富格格；同年出演高晓松执导的影片《我心飞翔》，在影片中扮演钱伟的妹妹钱晓露。2004年出演电视剧《无字碑歌》；同年与张国立、王刚、张铁林合作出演电视剧《铁齿铜牙纪晓岚第三部》，在剧中扮演书姑娘红莲，也因此剧被观众所熟知。
2005年出演电视剧《长大不容易》，随后出演古装武侠剧《马鸣风萧萧》。2006年出演电视剧《北魏冯太后》；2007年参与拍摄影视作品《武十郎》、《新上海滩》、《家风》；并为电视剧《宽恕》录制主题曲《追逐》；同年与邓超、孙俪合作出演电视剧《甜蜜蜜》，在剧中饰演执着纯真的白莎莎。
2008年，出演了电视剧《狙击手》并演唱了该剧的主题曲《当年那首歌》、出演了电视剧《抢滩大上海》，同年还出演了由高希希执导的电视剧《光荣岁月》。
2009年，出演晋商题材电影《白银帝国》，饰演康老爷的儿媳妇四娘；8月，在爱情剧《今生欠你一个拥抱》中，饰演吴大龙的妹妹吴燕；同年11月，搭档许晴主演都市爱情剧《美丽的鲜花在开放》，饰演敢爱敢恨的石燕。
2010年，与杜淳、车晓合作出演电视剧《南下》，饰演有情有义的玉秀；3月，出演刘镇伟执导的喜剧影片《越光宝盒》，在片中饰演温柔贤惠的阿斗母；5月，与陈建斌、倪大红合作主演古装传奇剧《三国》，在剧中饰演卧底静姝；6月，与林心如、于滨合作主演都市悬疑剧《独家披露》，饰演善良坚强的沈红叶；7月，在年代谍战剧《圣堂风云》中，饰演民国警花宋晓荷，并演唱该剧插曲《花容失色》；11月，搭档张嘉倪主演悬疑情感剧《母亲心》，饰演假公主梁雅致。
2011年，与邵兵、沙溢领衔主演高希希执导的战争类电视剧《血战长空》，在剧中饰演马昕蓝。
2012年，与陈道明、何润东合作主演古装剧《楚汉传奇》，李依晓用清新脱俗的表演折服了观众，把虞姬这位千古美人演绎的唯美自然。
2013年，李依晓在《新洛神》中饰演传奇女子“甄宓”，受到关注。 同年，与邵汶、于滨、戚迹合作主演革命题材电视剧《大江东去》饰演女一号秦文昭。
2014年，与何晟铭、朱丹合作电视剧《爱的妇产科》，同年6月再次与何晟铭主演古装电视剧《半为苍生半美人》；10月凭借《楚汉传奇》荣获第一届中国横店影视文荣奖最佳女主角奖。
2015年，李依晓参演多部电视剧，其中包括《封神英雄》、《奔腾年代》、《家国恩仇记》、《仙剑云之凡》、《家和万事兴》等。
2016年，在古装剧《新萧十一郎》中扮演风四娘，同年5月出演电视剧《客家风云》在剧中扮演客家女竹烟；12月，与胡冰卿、安以轩合作出演古装传奇剧《独孤天下》，在剧中饰演独孤家四女儿曼陀。
