1997年毕业于上海戏剧学院表演系本科班。
2000年因主演电视剧《少年包青天》而被观众所知，同年主演电视剧《机灵小不懂》。同年凭电影《过年回家》摘得13届新加坡国际电影节最佳女主桂冠。
2004年李冰冰参演电影《天下无贼》，凭借角色艳贼小叶入围百花奖女配角。
2005年主演电视剧《八大豪侠》。后因电影《云水谣》获2007年第12届中国电影华表奖及2008年第29届大众电影百花奖。
2009年《风声》中的饰演李宁玉一角，荣膺46届台湾电影金马奖。从2008年起，她因出演好莱坞电影《功夫之王》、《雪花秘扇》、《生化危机5》跻身国际影坛。
2012年担任上海国际电影节评委，年底签约美国经纪公司UTA。
2013年初荣升国际奢侈品牌Gucci全球代言人；同年4月，好莱坞杂志《VARIETY》授予她“亚洲之星”大奖。遂接演《变形金刚4》，担任第五十届金马奖决审评委。
