李晟烨出生于山东省淄博市,在高中时期,组建乐队,活跃于文艺舞台表演,后在高中班主任的建议下报考中央戏剧学院,最终考入中央戏剧学院2005级表演系,从而踏入娱乐行业。
2009年,参演王新华导演反映新疆生产建设兵团在新时期奉献与作为的主旋律电视剧《戈壁儿女》,在剧中饰演王新华。2011年,出演陶红,吕丽萍主演,刘家成执导的家庭亲情剧《傻春》。同年参演影片《先遣连》。2012年,出演李梅执导的农村题材家庭剧电视剧《婆媳大事》。2015年,出演耿明吉执导的抗战剧《太行英雄传》。同年出演蒋卓原导演执导的轻喜剧《新嘻哈四重奏》。2017年,参演张永新执导的历史题材剧《大军师司马懿之军师联盟》,在剧中饰演夏侯楙。同年出演由金晔执导,杨子姗,陈晓主演的年代谍战剧《红蔷薇》播出,李晟烨在剧中饰演顾长发。2020年9月17日,出演的《最美逆行者》在央视一台播出,他在其中饰演“章父”。幻乐之城《临时演员》2018年,参演犯罪电影《铤而走险》。同年参演由谢泽执导的悬疑探案剧《无名侦探》。并出演刘进执导的都市伦理情感剧《渴望生活》。2019年,出演由陈家霖执导,月关编剧的古装奇幻探案剧《大宋北斗司》播出,在剧中饰演武功高超,人品贵重的隐世名宿天龟子。2021年,主演公益电影《跨越时空去爱你》,出演晟烨；同年,主演电视剧《三道塬》,饰演崔文魁。2022年1月7日,参演电影《独家头条2》在中国大陆上映；1月18日,参演的电视剧《淘金》播出。