1985年9月12日，李小萌出生在天津市和平区，中央戏剧学院表演系本科生，是一位地道的北方女孩。
1999年，14岁的她就获得天津世界体操锦标赛外国语大赛天津市第一名，并且连续三届担任国际少儿文化艺术节开幕式中英文主持 。
2000年，15岁的李小萌出演由黄建新执导的喜剧片《谁说我不在乎》，扮演顾小文。
2001年，获得首届中国青少年新人艺术选拔大赛“通俗组”唱法青年组金奖。
2002年，在全国青年歌手大赛上获通俗唱法优秀奖。
2003年，在第四届中国金鹰电视艺术节新秀大赛中，得到最佳新秀奖；获得第4届金鹰新秀大赛新秀与最受媒体关注奖。
2004年，出演电视剧《我的泪珠儿》，扮演“泪珠儿”严安。
2005年，与倪萍、姜武联袂出演爱情剧《大浴女》，扮演尹小帆。
2006年，与徐怀钰合作主演由高雄杰执导的喜剧《我不是女生》，获得了第5届广州大学生电影节最受欢迎新人奖。
2009年，李小萌考入中央戏剧学院，出演由王伟执导的话剧《来世许你个今生》，饰演聂小倩，这是她第一次话剧表演。
2011年，出演电视剧《卧底》；同年，与白百何、贾乃亮联合出演爱情剧《离婚前规则》，演绎“嘟嘟妹妹”张小凡。
2012年，出演电影版《金太狼的幸福生活》，饰演一个为爱奋不顾身的东北女孩；同年，出演话剧《第一次的亲密接触》。
2013年，出演近代革命剧《十送红军》，饰演叶小桃；7月，出演电影《201413·爱你一世一生》 。
2014年3月，出演改编自路遥的同名小说的电视剧《平凡的世界》 。
2016年，与王雷合作主演青春爱情剧《爱人同志》，饰演出身大户人家的小姐沈梦苏。
除了事业上的良好成绩以外，李小萌的感情生活也很顺利。2013年，她与相恋七年的男友在北京举行了婚礼。
李小萌是一位能唱能演的明星，虽未能大红大紫，但也不乏片约，事业上平平稳稳，感情上平平稳稳，令人羡慕的平平稳稳的日子。
突然发现现在的娱乐圈很多当红炸子鸡既不能唱又不能演，却红的一塌糊涂，关键是还不敬业，拿着高高的片酬，却依靠抠图演戏卫生，这真的是演艺圈一大怪事啊，该红的不怎么红，不该红的却红的屁股发烫。
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