2007年，李泰联袂张峻宁、郑柔美出演都市爱情电视剧《五星大饭店》并饰演“阿鹏”一角而正式出道。

2008年，李泰接拍了古装历史剧《兵圣》，饰演国无咎；8月，客串舞蹈题材电视剧《舞者》，饰演阿兵。

2009年，联袂陈瑾、金巧巧出演生活电视剧《结发夫妻》，在该剧中饰演田野；同年，搭档邓超、安以轩出演根据金庸同名小说改编的武侠剧《倚天屠龙记》，在该剧中挑战反派宋青书。

2010年，客串侦探题材电视剧《大侦探》，饰演卢宝荣一角。2011年，与王学兵合演悬疑电视剧《谍变》，饰演阿伦；同年在红色历史剧《历史的背后》中饰演小岩。

2012年，联袂杨幂、刘恺威出演爱情电视剧《如意》，饰演佟耀东；在古装神话电视剧《新西游记》中挑战九头虫一角；在民国悬疑电视剧《菊花醉》，饰演吴孝增；参演悬疑电视剧《冷风暴》，饰演关若飞；同年由其主演的电影《咆哮无声》上映并在该片中饰演中村次平。

2013年，李泰与何晟铭、蒋梦婕合演古装历史剧《王者清风》，在该剧中饰演弘时；参演青春偶像剧《云上的诱惑》，饰演舒然；同年，联袂俞灏明、袁珊珊、徐璐、赵韩樱子出演民国爱情电视剧《爱在春天》，在剧中饰演唐纳德；9月份，在青春偶像电视剧《因为爱情有多美》中饰演高大英俊而又命运多舛的林多俊，并演唱该剧主题曲《拥抱的理由》以及插曲《多久不见》。

2014年10月，由李泰主演的校园爱情电影《我的青春蜜友》全国公映；9月，联袂俞灏明、潘时七、于朦胧、付梦妮出演都市爱情电视剧《把爱带回家》，在剧中饰演年轻有为的高存善。

2015年，在台湾著名导演刘俊杰执导的电视剧《因为爱情有幸福》中饰演“歌手”秦飞，并再次献声，演唱主题曲和插曲《冷战》、《屋顶的蓝天》。

2016年，出演根据南派三叔同名小说改编的抗战题材电视剧《怒江之战》；在时尚情感剧《好妻子》中饰演贺浩泽一角；搭档韩国偶像剧男演员权相佑出演都市情感剧《亲爱的！好久不见》；联袂李承铉、张嘉译、陈小艺、王琳出演都市爱情电视剧《安娜的爱人》；同年在深圳卫视《中韩梦之队》，爱奇艺《大牌对王牌》等热门综艺中展示出优秀的运动技能，并参与《男人风尚》、《小资风尚》、《EASY》、《NEWNOV》、乐视《星GO时尚》等时尚媒体的拍摄。

2017年，联袂迪丽热巴、张彬彬主演古装武侠剧《秦时丽人明月心》，在剧中饰演韩申一角；11月11日，由其领衔主演的抗战传奇剧《追风行动》在横店开机拍摄，李泰在该剧中担纲男一号，饰演李梓牧，是一个拥有双重身份的热血英雄。

2018年，由其担纲主演的轻喜剧《新万家灯火》登陆安徽卫视、湖北卫视播出。

2019年12月17日，参演电视剧《大明风华》开播，饰演郑和。

2020年3月，由其参与演出的都市轻喜推理电视剧《猎心者》登陆爱奇艺全网独播。同年，参演电视剧《走起我的天才街坊》。

2021年，参演电视剧《斛珠夫人》。