2013年9月，3歲的李一情被香港導(dǎo)演陳可辛選中，并出演由趙薇、黃渤、郝蕾等人主演打拐題材電影《親愛的》，該片于2014年9月25日全國公映，票房超過3.5億人民幣，李一情因在片中飾演楊吉芳一角而受到關(guān)注，并憑借該角色于2016年獲得第33屆大眾電影百花獎最佳新人獎提名。

2015年8月，由郭碧婷、金世佳等人主演的都市情感劇《神犬小七》播出，在劇中飾演花姐的女兒丫丫；同年年底，還在宋茜、何潤東主演的都市愛情劇《美麗的秘密》中飾演小美麗柔柔。

2016年2月，李一情參演章子怡、彭于晏、周冬雨等人主演的愛情電影《奔愛》；9月，與李易峰、廖凡等人合作主演了根據(jù)雷米同名系列小說改編的懸疑電影《心理罪》；11月4日，與霍建華、秦海璐、萬茜等人合作主演的懸疑驚悚電影《捉迷藏》上映，李一情在片中飾演男主角張家偉的女兒梓萌。

2017年3月，李一情參加央視少兒頻道動畫益智挑戰(zhàn)類少兒節(jié)目《零零大冒險》。

2020年，參演電視劇《小舍得》，在劇中飾演米桃。

電影《捉迷藏》飾演梓萌的李一情在片中戲份頗重，只有六歲半的李一情不但在戲里表現(xiàn)精彩，現(xiàn)場綜藝感也爆棚（搜狐評）。