2000年,李卓霖怀揣着对表演的热爱,顺利考入北京电影学院表演系;在校期间,他还多次参加了学校组织的文艺汇演及话剧演出。之后,他又取得了北京电影学院艺术硕士的学位,并担任北京电影学院表演系的导师。
冉华红衣雅痞写真2009年,出演成科执导的都市悬疑剧《金融危机之迷情姐妹》,在剧中饰演女主角林若子的男朋友杨立明,与李佳璘饰演一对情侣,这是他的首部电视剧作品,从而正式进入演艺圈。2010年,出演文章,陶飞霏主演的抗战剧《雪豹》,在剧中饰演书卷气息浓厚的眼镜男张楚,从而受到关注。2011年,与张若昀,李曼,吴婷合作主演谍战剧《黑狐》,在剧中饰演机智灵敏且城府极深的日军高级特工山口一男,这是他首次在影视剧中尝试日本军人的角色。2012年,与乔鹏樾,朱杰,张若昀合作主演抗战剧《雳剑》,在剧中饰演深沉且有责任感的日军少将斋藤。李卓霖剧照2013年,与刘小锋,夏添,吴承轩合作主演谍战剧《风影》,在剧中饰演机智果敢的男主角冉华,此外他还是该剧的编剧之一,并负责冉华部分的剧本创作;同年,出演张磊,于立清执导的谍战剧《血色玫瑰之女子特遣队》,在剧中饰演原为汪精卫幕僚的抗日人士陶崇斌。2014年,出演抗战剧《光影》,饰演高龙。2015年,出演王利兴执导的谍战剧《狐影》,在剧中饰演思维缜密且反应灵敏的男主角雷震,从而获得更多关注;同年8月,参加云南卫视综艺节目《勇者奇兵》的录制;同年,出演黄渤,孙红雷,黄磊主演的喜剧悬疑电影《极限挑战》,在片中饰演青翼蝙王韦一笑,这是他的首部电影作品。2016年,与章雯淇,陶为,冯越合作主演抗战剧《冰锋》,在剧中饰演有情有义且有勇有谋的男主角明翰。
《黑狐》李卓霖饰山口一男李卓霖是一位实力派演员,科班出身的经历让他的表演充满了学院风格,严谨以及独具特色的演绎风格是他的杀手锏。李卓霖在电视剧《风影》中生动形象地呈现了冉华这个具有代表性的虚构人物。李卓霖在电视剧《雪豹》中,将书生气十足却专攻制造武器的张楚饰演得自然而又生动。李卓霖不仅敬业,而且还有着创新的态度。他实力与外形兼并,才华与勇气并存。李卓霖不仅有着沉稳的气质,刚毅的外形,他还具备了抗日剧的体质。李卓霖被称作为“抗战剧扛把子”,他身着英伦时尚西装,时而低眉思考,时而专注观察,透露出成熟男人优雅,睿智,冷静的魅力。李卓霖身着红色皮衣,犀利的目光与个性的山羊胡混合出英雄加雅痞的别样味道。