2004年，李民基出演电视剧《MyOlderBrother》进入演艺圈。
2005年，出演电视剧《加油，金顺》和《彩虹罗曼史》，获得MBC演技大赏最佳新人奖。
2007年，李民基出演电视剧《达子的春天》，凭此剧获得KBS演技大赏男子优秀演技奖提名。同年参演电影《外遇的好日子》，获得韩国青龙电影奖新人男演员奖提名。
2009年，李民基出演灾难电影《海云台》，电影票房达1132万4433观影人次，凭借此片获得百想艺术大赏最佳男新人奖和韩国青龙电影奖最佳男配角奖提名。
2011年7月，主演动作电影《快递惊魂》，饰演摩托速递员韩起秀；12月，搭档孙艺珍主演电影《我的见鬼女友》，票房达301万观影人次。
2013年，李民基出演电影《恋爱的温度》。
2014年3月，搭档金高银主演惊悚电影《怪物》，饰演没有人性的杀人魔泰洙；6月，主演犯罪电影《为了皇帝》，饰演天才全职棒球运动员李焕。
2015年8月，搭档吕珍九主演电影《朝我的心脏开枪》，饰演因为遗产纷争中被家人强行关押到精神病院的正常人柳承民。
2017年10月，主演青春爱情剧《今生是第一次》，饰演背着房贷的不婚主义者南世熙。
2018年2月，主演古装悬疑喜剧《朝鲜名侦探：吸血怪魔的秘密》；6月，客串出演tvN浪漫爱情剧《金秘书为何那样》，饰演金美苏的父亲（青年时期）；10月，主演JTBC治愈爱情剧《内在美》，饰演各方面都完美却有人脸识别障碍的徐道载。
2019年，主演OCN悬疑惊悚剧《所有人的谎言》，饰演刑警赵泰植。
