2008年，以《KTF Show－二十歲篇》廣告出道 ??，并靠該廣告獲得2008 Mnet 20's Choice頒獎(jiǎng)禮CF新星獎(jiǎng) ??和2009年亞洲模特頒獎(jiǎng)典禮CF模特獎(jiǎng)；同年，出演MBC日日劇《他來(lái)了》 ??。
2009年，拍攝MBC日日劇《穿透屋頂?shù)腍igh Kick》 ??后開(kāi)始為人熟悉。
2010年，固定出演了SBS周日綜藝《Running Man》；年末，獲得SBS演藝大賞New Star賞；同年，出演MBC電視劇《同伊》中的英達(dá)一角 ??。
2010年，主演李俊益導(dǎo)演的《平壤城》 ??、《我妻子的一切》、《完美廣播》 ??、《我的小英雄》 ??等電影作品；憑借《我妻子的一切》獲得第33屆青龍電影節(jié)的最佳新人男演員提名 ??；《完美廣播》中的演出獲得第48屆百想藝術(shù)大賞新人男演員提名 ??。
2011年，出演《城市獵人》 ??中高奇俊一角；同年，出演了電視劇《小伙子的蔬菜店》中南友鋒一角 ??。
2012年，出演了KBS電視劇《善良的男人》，飾演樸載吉 ??；同年，為動(dòng)畫(huà)電影《海洋警察Marco》主角Marco配音 ??。
2013年，為3D動(dòng)畫(huà)電影《與恐龍同行3D》主角Patchi配音 ??；同年，出演MBC電視劇《火之女神井兒》，飾演臨海君 ??。
2014年，出演SBS水木劇《沒(méi)關(guān)系，是愛(ài)情啊》 ??，飾演樸秀光 ??。
2014年，出演電影《好朋友們2014》 ??中民秀一角；出演電影《德水里五兄弟》 ??中警察一角。
2014年8月，憑借電視劇《沒(méi)關(guān)系，是愛(ài)情啊》中妥瑞癥患者的演技入圍2014年韓國(guó)電視節(jié)男子優(yōu)秀賞 ??；10月1日，在2014年韓國(guó)電視節(jié)頒獎(jiǎng)典禮中榮獲男子優(yōu)秀賞 ??；10月21日，成為2014年韓國(guó)-印尼電影節(jié)的宣傳大使 ??；11月15日，在2014大田電視劇節(jié)獲得男子人氣賞 ??；11月，確定作為主演出演電影《陡然變異》 ??；12月30日，獲得SBS演藝大賞娛樂(lè)部門(mén)優(yōu)秀賞 ??，12月31日，獲得SBS演技大賞迷你劇部門(mén)特別演技賞。
2015年1月，成為雀巢糖果港澳臺(tái)地區(qū)的代言人，也是雀巢首位外國(guó)代言人 ??；4月7日，確定出演中國(guó)明星假想戀愛(ài)真人秀《如果愛(ài)》 ??；7月16日，被委任為“2015韓國(guó)品牌和韓流商品博覽會(huì)”（KBEE）宣傳大使 ??；10月22日，主演的電影《突然變異》上映 ??；同年，出演SBS電視臺(tái)單幕劇《PUCK》，飾演完全沒(méi)有人情味的高利貸業(yè)主趙俊萬(wàn) ??。
2016年1月7日，榮獲“2015微博之夜”亞洲人氣藝人獎(jiǎng) ??；同年，客串電視劇《太陽(yáng)的后裔》 ??；2月25日，確定客串電視劇《花郎：The Beginning》 ??；4月初，拍攝韓國(guó)KBS電視臺(tái)電視劇《心里的聲音》 ??；同年，客串TVn十周年特別企劃電視劇《My Dear Friends》 ??飾演小兒子民浩；11月4日，主演tvN喜劇《明星伙伴》（又名《Entourage》）飾演過(guò)氣演員車俊 ；12月9日，《心里的聲音》首播。
2017年，與鄭有美、裴晟祐共演展現(xiàn)派出所警察生活的劇集《Live》 ??；9月12日，與成東日，權(quán)相宇出演電影《偵探2》 ??；12月30日，獲得SBS演藝大賞best couple 賞 ??。
2018年6月，參與錄制綜藝節(jié)目《犯人就是你》 ??；同年，與權(quán)相佑、成東日參與拍攝電影《偵探2》 ??；8月，出演電影《我的特級(jí)兄弟》 ??；12月12日，憑借電影《偵探 Returns》獲得2018韓國(guó)最佳明星獎(jiǎng)的最佳人氣獎(jiǎng) ??；12月28日，獲得SBS演藝大賞最佳人氣賞 ??。
2019年9月，主演電影《老千：獨(dú)眼杰克》，該片奪得了韓國(guó)電影預(yù)售榜冠軍 ??；11月21日，出席第40屆青龍電影節(jié)，并獲得人氣明星賞 ??。
2020年2月15日下午，李光洙與一輛違章車輛發(fā)生碰撞，“李光洙被診斷為右腳踝骨折，住院接受治療，18日下午進(jìn)行手術(shù)。”李光洙因手術(shù)暫停《Running Man》拍攝，回歸時(shí)間視傷勢(shì)情況而定。
2020年6月5日，出席韓國(guó)第56屆百想藝術(shù)大賞，憑借電影《我的特級(jí)兄弟》獲得電影部門(mén)最佳男配角賞 ??。
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