2004年，出演个人首部电视剧《打工日记》，饰演男主角高威，并由此开始演艺生涯。
2005年4月，与洪剑涛合作主演爱情剧《幸福胡同》，饰演男主角周笑天；8月，出演由王劲松执导的励志儿童电视剧《青年宫的故事》，饰演男主角贾大志。
2006年，出演电视剧《我们一家子》饰演男主角佟超；9月，出演由扈强执导的都市电影《水墨青春》，饰演扈耀之。
2007年，出演以女警察真实生活为题材的电视系列剧《非常女警》，饰演男主角刘庆；9月，与倪虹洁合作出演中国首部无线音乐言情剧《当雪花爱上梅花》，饰男主角孙学军；随后与陈坤、郝蕾合作出演民国剧《朱家花园》，饰男主角昆差。
2009年12月，与刘烨合作出演近代都市剧《男儿本色》，饰演施祥庆幺子施孝礼。
2010年12月，出演以二三十年代动荡的天津卫为故事背景的古装剧《草根王》，饰演一位刚刚归国的日本留学生米思平。
2011年，出演伦理剧《养父》，饰演小婉的亲生父亲江成；3月，在由曲丽君执导的情感剧《娘》中饰演集万千宠爱于一身的郭树声。8月，出演古装武侠剧《大唐双龙传之长生诀》，饰演了东海派侠士尚明；12月，出演抗战剧《锁侠》，在剧中饰演寻觅中国古代秘密宝藏的日本武者。
2012年1月，出演由张国立执导的家庭情感剧《你是我爱人》，饰演大学毕业的80后齐建军；6月，出演由张敏执导的武侠剧《楚留香新传》，饰演武功高强喜欢模仿楚留香的杀手白云生。
2013年4月，与李晨、贾青合作主演励志偶像剧《隐婚日记》，饰演一位历经情感波折的创业奋斗型男龚一心；9月，出演由王小康执导的婚恋轻喜剧《老公的春天》，饰演大龄剩女莫小莉的前男友胡帅。
2014年9月，出演由张永新执导的乡村喜剧《马向阳下乡记》，饰演马向阳的好兄弟高光利；10月，出演家庭剧《半路父子》，饰演单亲妈妈江欣的弟弟江诚。
2015年8月，出演由侯明杰执导都市武术情感剧《功夫婆媳》，饰演一心梦想踏入时尚圈的“逗比男神”任小丁。
2016年，出演玄幻穿越电影《簋街的“鬼”》，饰演古今通吃的“太监”苟世雄。
2017年6月，与张国立、李建义等人合作主演都市亲情剧《亲爹后爸》；5月，与高晓菲、李楠等合作主演穿越喜剧《簋街的鬼2》。
李昊臻拥有阳光般笑容，以及俊朗帅气的外形、阳光的个性、不俗的时尚品味。李昊臻总是以各种帅气造型在荧屏上亮相。不论是在电影《老公的春天》里幽默的高富帅，还是《草根王》中痴情的高富帅。李昊臻帅气的外形和真实自然的演技总能征服观众的眼球。并且在电视剧《老公的春天》中李昊臻将胡帅一角融入了自身单纯真诚、有点大孩子气的性格特点，使这个原本有性格缺陷的角色变得十分讨喜。（腾讯娱乐评）
李昊臻在荧屏上给观众留下的印象都是高富帅、型男。在电影《功夫婆媳》中饰演任小丁这个角色却颠覆了以往的形象。剧中任小丁是一个多变的角色，拥有时尚达人、经纪人、编辑、设计师等多重身份，李昊臻可以在这些身份间任意转换，且每个身份李昊臻都转换的游刃有余。
