2005年，與王姬、蔡國慶共同出演李梅執導的電視劇《光輝歲月》，飾演“樂鐵頭“。
2006年7月，參演由董志強執導、張少華、祝士彬出演的親情倫理電視劇《常回家看看》飾演“姚建國”。10月份參演由董力執導、白凡、車曉出演的現代探案劇《水中花》飾演“曹利民”。
2008年1月，李夢男加盟余淳執導的倫理情感電影《馬文的戰爭》，飾演一個典型的小男人李義并憑借這個角色入圍澳門國際電影節最佳男演員 ；隨后，搭檔李易祥、趙純洋出演刑偵警匪劇《無處藏身》。
2009年，參演由滕文驥執導、黃志忠、李東霖出演的近代革命題材電視劇《風云1949》飾演“段云飛”。
2010年，參與由馬軍襄執導的情感生活的電視劇《人是鐵飯是鋼》飾演“崔大可”。9月，參演由李駿執導、牛莉、董勇出演的倫理大戲《禍福相依》飾演“胡連喜”。10月，參演由康寧執導、楊梅、楊立新出演的講述了農村醫療改革的《生死依托》飾演“趙春來”。
2011年3月，與林龍麟、劉威出演反映打黑除惡的警匪劇《正義無限》飾演“高大勇”。6月，搭檔林柯、黃渤、高虎出演抗日戰爭劇《民兵葛二蛋》飾演“趙希梅”。11月，由曾曉欣執導，高明、鄭曉寧、杜雨露出演的親情劇《老爸的心愿》，李夢男飾演“張建華”。
2012年5月，由爾瑪依娜、李嘉明出演的抗日戰爭劇《軍刺》中，李夢男飾演“黃鳴峰”。稍后，參演由江濤執導的根據真實故事改編的微電影《錢2013》飾演郭子。10月，參演懸念叢生、情節緊張的動作大片《正義無限》”高大勇“。
2013年，搭檔顏丙燕、苗圃參演由馮自立執導的爆笑喜劇電影《牛膽神偷》飾演“牛耳” 。5月，搭檔潘斌龍、謝娜、孫寧主演講訴大齡屌絲男奇遇記的黑色幽默電影《一路狂奔》，飾演“許德才”。9月，又與王芳、王德龍共同出演數字高清電影《天地堯治河》飾演“孫書記”。11月，參演由陳健執導的電影《華僑村官》飾演“村長”。12月，搭檔雷佳音、程琤出演抗日英雄劇《飛哥大英雄》飾演“石祥順”。
2014年4月，拍攝由楊浩宇導演的黑幫類型片《亡命徒》，飾演警隊隊長傅寬；6月，李夢男加盟了旅游衛視的新創節目《度假中國》。
2015年4月，在《飛虎隊大營救》，飾演八路軍營救小分隊隊長“包衛國”
2015年7月，搭檔陸毅、趙麗穎主演《胭脂》飾演大反派萬志超。
2017年4月29日，李夢男憑借電影《散養時代》獲得第13屆圣地亞哥世界兒童電影節最佳男主角獎影帝桂冠。
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