2015年8月,李嘉雯作为女主角参与录制了湖南卫视《快乐大本营》“快乐十八,青春正好”的宣传短片,出演十八年后亭亭玉立的少女,并由此涉足娱乐圈;同年,李嘉雯首次触电荧幕,出演由高伟伦执导的奇幻爱情网络电影《再见美人鱼》,饰演人鱼公主子萧;此外,她还出演了青春励志网络电影《我叫陆仁甲》。
2016年,参演由柳岩、何晟铭、卢杉主演的文艺爱情电影《白色婚礼》,饰演学生时期的渺渺;7月,李嘉雯参演由章明执导的文艺片《冥王星时刻》,与王学兵上演一段对手戏;11月,与蒋劲夫、陈娅安等合作主演中国首部以击剑为题材的《击剑小子冷子峰》,在剧中突破以往的温柔形象,饰演了性格开朗、活泼的击剑手银芯;同年12月,加盟由邹集城执导,甘薇监制的古装喜剧《萌妃嫁到》,在剧中饰演性格精灵古怪的小白。
2017年,与米咪、杨小兰联袂主演由饶雪漫编剧的青春网络剧《小妖的金色城堡》,在剧中饰演优雅、阳光的治愈系女孩优诺;同年4月,加盟由高群书监制、周旭执导,改编自九夜茴同名小说的纯爱网剧《初恋爱》,饰演有信仰又个性十足的西藏姑娘阿兰。