2001年，李光潔主演由張黎執(zhí)導(dǎo)的近代劇《走向共和》，在劇中扮演清朝第11代皇帝愛新覺羅·載湉，這也是他的首部影視作品。

　　2002年，李光潔他參與演出了都市愛情劇《各就各位》。

　　2003年1月23日，李光潔和焦晃、左小青合作參與演出古裝劇《乾隆王朝》播出;同一年，和邢佳棟合作參與演出的愛情劇《都市第五季》播出;此外，他還與王學(xué)圻、劉蓓等人合作主演了戰(zhàn)爭情感劇《軍人機密》，在劇中扮演性格內(nèi)向又非常倔強的張根生(賀儀生)。

　　2004年，李光潔和段奕宏、湯唯等人合作主演現(xiàn)代劇《紅旗渠的兒女們》，在劇中扮演寧霄雅的同學(xué)肖風(fēng);同一年，主演陳家林執(zhí)導(dǎo)的古裝劇《大清風(fēng)云》，劇中扮演性格張揚、任性沖動、跋扈的豫親王多鐸，這也是他第一次參與演出反派人物;10月15日，李光潔與歸亞蕾、朱旭、斯琴高娃合作參與演出的抗?fàn)巹　稖婧０倌辍凡コ?12月份，與段奕宏合作主演的劇情劇《記憶的證明》播出，他在劇中扮演勞工夏明遠。

　　2005年12月11日，李光潔主演的歷史懸疑諜戰(zhàn)劇《密令1949》開播，李光罪符欠戲潔在劇中扮演機警、成熟的公安戰(zhàn)士焦志新。

　　2006年，李光潔在愛情戰(zhàn)爭劇《特殊使命》中扮演地下工作者鞏向光和鞏渭平;同一年，和張鐵林合作主演古裝傳奇劇《北魏馮太后》，他在劇中扮演北魏文成帝拓跋浚。

　　2007年5月10日，李光潔主演的古裝劇《越王勾踐》播出，在劇中扮演敢于和勾踐據(jù)理力爭、也敢于挑戰(zhàn)祖市邀勾踐的臣子范蠡;隨后，在都市懸疑劇《柳葉刀》中飾外科大夫李肖一;此外，他還主演了顧長衛(wèi)執(zhí)導(dǎo)的劇情片《立春》，在片中扮演沒有實現(xiàn)畫家夢想，卻因思想轉(zhuǎn)變迫切地加入到下海隊伍的黃四寶。

　　2008年，李光潔主演抗戰(zhàn)劇《殺虎口》，在劇中扮演擁有浪漫主義情懷的革命戰(zhàn)士白朗;6月15日，主演抗日戰(zhàn)爭題材影片《盤尼西林·1944》在上海首映，李光潔在片中扮演地下游擊隊員慕容軒;9月24日，和劉燁合作參與演出現(xiàn)代墓殃民劇《我們生活的年代》，在劇中扮演衣食無憂、性格樂觀而開朗、重情重義的富少趙家樂。

　　2009年4月14日，李光潔參與演出的神話劇《寶蓮燈前傳》在央視八套的首播;同一年，和舒暢聯(lián)袂主演商戰(zhàn)劇《無量天》，在劇中扮演看花坪山中的孤兒，后被陸秀萍收養(yǎng)后成為陸遙的弟弟郭乘風(fēng);9月4日，在諜戰(zhàn)劇《諜影重重之上?！分邪缪葜泄采虾Ｇ閳缶秩藛T向亦鵬;9月17日，和萬茜、姚安濂聯(lián)袂主演的抗日諜戰(zhàn)片《浴血記者》播出，在劇中扮演熱衷于報道真相，挖掘內(nèi)幕，化筆為槍的上海有名娛樂記者冷言;10月30日，和郝蕾、高云翔合作主演的都市情感劇《當(dāng)愛已成往事》播出，在劇中扮演亦正亦邪的衛(wèi)國。

　　2010年4月6日，李光潔主演的都市情感劇《尋人啟事》在沈陽電視臺影視頻道播出，他在劇中扮演外表強悍，卻內(nèi)心敏感，特別重感情的草根青年高原;7月22日，和王珞丹合作主演勵志劇《杜拉拉升職記》播出，他在劇中扮演DB大客戶部銷售總監(jiān)王偉;12月20日，和秦麗合作主演的年代情感劇《黃河古鎮(zhèn)》播出，在劇中扮演孟岸的父親孟祥河;同一月份27日，參與演出的年代情感劇《老馬家的幸福往事》播出。

　　2011年3月10日，李光潔主演的空軍題材電影《殲十出擊》在中國內(nèi)地上映，他在劇中扮演對事業(yè)認真，對部下關(guān)心的飛奔霸駝頁行師副師長印雙虎;同一年，和佟麗婭聯(lián)袂主演都市情感劇《我的經(jīng)濟適用男》，李光潔在劇中扮演對愛執(zhí)著的IT男陳啟中;此外，他還參演了抗戰(zhàn)劇《光榮使命》;同一年，和謝霆鋒合作參與演出青春勵志劇《下一個奇跡》;記去11月20日，執(zhí)導(dǎo)首部微電影《幸福速遞》，并獲年度“觸電”競記籃糠賽單元最佳劇情短片獎以及在第一屆瑪克思未來影像季中獲得“最佳微電影”，“最佳導(dǎo)演”提名。

　　2012年，李光潔和鄭秀文、古天樂合作參與演出文藝愛情片《高海拔之戀2》;3月12日，和王珞丹主演的愛情劇《山楂樹之戀》在江蘇衛(wèi)視播出，李光潔憑借在劇中扮演的軍區(qū)司令員兒子“老三”獲得第二屆樂視影視盛典上獲“電視劇飛躍進步演員”獎;同一年，客串都市情感劇《北京青年》，扮演丁香念念不忘的前男友沈昌。

　　2013年，李光潔與陳思成合作參與演出抗戰(zhàn)劇《戰(zhàn)神》;同一年，參加網(wǎng)劇《美人季》，隨后，執(zhí)導(dǎo)微電影《伴你高飛》;4月18日，參與演出的警匪電影《毒戰(zhàn)》上映，他在影片中扮演廣東緝毒警陳志雄。

　　2014年6月26日，李光潔和張歆藝聯(lián)手演繹根據(jù)網(wǎng)絡(luò)小說《第三種愛情》改編的都市純愛電視劇《絕愛》播出，在劇中扮演外表俊美、個性孤傲冷漠，內(nèi)心脆弱，渾身散發(fā)著迷人氣質(zhì)的癡情總裁林啟正;同一年，主演中國版話劇《羅密歐與朱麗葉》;8月份，主演都市情感劇《酷爸俏媽》，在劇中扮演事業(yè)有成的裝飾裝潢公司老板孫大雷;同一年11月份，與張檬、倪大紅等人合作主演都市情感劇《百煉成爹》;此外，他還參演了陸川執(zhí)疊堡愉導(dǎo)的災(zāi)難探險片《九層妖塔》，在片中扮演794局長陳九陽;12月6日，12月6日，參與演出的當(dāng)代都市劇《團圓飯》播出，他在劇中扮演廢柴大哥宋一達。

　　2015年1月15日，李光潔和殷桃、吳秀波合作主演的民國劇《大道通天》播出，在劇中扮演忠義商人吳皖忠;5月份，客串搜狐網(wǎng)絡(luò)劇《屌絲男士4》;同一年8月份，與朱丹、謝園合作主演情感劇《八九不離十》，在劇中扮演愛吹牛、好面子，在船廠工作的李善軍;11月份，與張睿、倪大紅等人合作主演紅色剿匪劇《林海雪原》，在劇中扮演有著“特級偵查英雄”稱號，硬朗果敢，心思縝密的傳奇英雄楊子榮。

　　2016年，李光潔搭檔陳偉霆、胡軍參演魔幻電影《戰(zhàn)神紀(jì)》扮演勇猛果敢的草原王“札木合”;8月11日，主演的警匪動作片《使徒行者》正式上映，在片中扮演狠毒的神秘人董先生;同一年，參加北京衛(wèi)視明星真人秀《跨界歌王》的比賽，并獲得最具突破獎;此外，參與演出奇幻喜劇愛情片《二代妖精之今生有幸》，在片中扮演妖界重要人物云中鶴;同一年，擔(dān)任野生救援組織保護鯊魚公益形象大使，在墨西哥海底拍攝公益廣告《鯊魚來了.飯局篇》;此外，參演的懸疑電影《抓猴》上映。

　　2017年8月27日，李光潔參與演出的武俠電影《刀背藏身》上映。

　　2018年1月25日，李光潔和陳數(shù)、雷佳音等人合作主演的諜戰(zhàn)懸疑劇《和平飯店》在浙江衛(wèi)視首播，在劇中扮演破案無數(shù)，手腕強硬，性情難測，亦正亦邪的鐵血警長竇仕驍;3月12日，主演的都市劇《夢想合伙人》播出，在劇中扮演魏文彬、賈磊的合伙人關(guān)曉春。

　　2019年1月20日，李光潔獲得中國文娛金數(shù)據(jù)發(fā)布盛典年度優(yōu)秀專業(yè)口碑演員獎;2月4日，在中央廣播電視總臺春節(jié)聯(lián)歡晚會上與劉勁、劉佩琦朗誦《可愛的中國》;2月5日，主演的科幻片《流浪地球》在中國內(nèi)地上映，在片中地球聯(lián)合政府的軍人王磊，該影片上映5天，累計實現(xiàn)票房收入15.92億元;4月30日，主演的劇情電影《雪暴》上映，李光潔在片中扮演森林警察韓曉松;7月16日，和劉昊然、宋祖兒等合作主演的古代傳奇劇《九州縹緲錄》播出，在劇中扮演東陸一代名將息衍;9月9日，和費啟鳴、孫千合作主演的青春校園情感劇《我在未來等你》播出，在劇中扮演對人生不滿的大學(xué)老師郝回歸;9月23日，主演的年代劇《激情的歲月》在中央電視臺綜合頻道首播，他在劇中扮演科研工作者王懷民。

　　2020年9月30日，李光潔參加2020央視國慶晚會《“中國夢·祖國頌”——2020國慶特別節(jié)目》，和王鷗、蔣欣、郭曉東合唱歌曲《風(fēng)雨無阻向前進》;10月24日，參加中央廣播電視總臺《英雄兒女——紀(jì)念中國人民志愿軍抗美援朝出國作戰(zhàn)70周年文藝晚會》，和劉勁、徐濤、王學(xué)圻、溫玉娟、張凱麗、陳數(shù)、江疏影等文藝工作者朗誦《和平的天空》。10月31日，李光潔在央視音樂節(jié)目《TOP榮耀時刻》中演唱歌曲《漂洋過海來看你》;11月17日，主演的時代報告劇《石頭開花》播出，在劇中扮演了梁啟。

　　2021年3月28日，李光潔和劉濤、穎兒、李宗翰主演的都市家庭劇《陪你一起長大》開播，在劇中扮演奚彬。

　　李光潔人物評價

　　李光潔是一個勤奮的演員，靠努力勤奮在業(yè)內(nèi)受認可(袁飛宇評)，在電影方面發(fā)展比較缺少的他給人的印象就是電視劇演員(搜狐娛樂)。因為外在形象硬朗中帶著憂郁，有著很強的可塑性(新浪評)，也可稱之為“零人設(shè)演員”，從《山楂樹之戀》里專情又完美主義的老三、《走向共和》里受控于慈禧卻拒和主戰(zhàn)的光緒帝，到《林海雪原》的楊子榮，這些角色身上觀眾找不到任何的定式，沒有所謂的人設(shè)在李光潔身上，只有李光潔對角色的努力和喜愛。生活中的李光潔是個享慢主義者，潛水、攝影，這些與時間不慌不忙交好的個人愛好是他更好的感受表演、成就角色的原動力。(新浪、網(wǎng)易評)