在将近10岁时，因舅妈的提议学习跳舞提升气质，李一桐开始学习舞蹈。一开始，李一桐上的是业余班，老师觉得她很有天赋，建议她考专业院校。于是，学了一年舞蹈的李一桐在中学时就考到了深圳艺术学校。之后，李一桐前往北京报考几家舞蹈学校，由于最终的考试时间撞到一起，于是李一桐选择了北京舞蹈学院，最终被录取，并精修民间舞系。除了舞蹈，李一桐还精通书法、喜欢唱歌。
毕业后的李一桐，原本是想开一个跟舞蹈结合在一起的茶馆。就在找好店面时，因李一桐帮电影学院的朋友拍一个几分钟的小片，突然对表演开窍，李一桐便放弃茶馆，进入了演艺圈。
2015年，参与了《思美人》和《诛仙》等电视剧的角色试镜 。12月，李一桐在民国玄幻剧《半妖倾城》的试戏中，因表现优异，被于正一眼相中，饰演性格倔强率真、敢爱敢恨的女主角聂倾城，与明夏演绎一场“半妖与人”之恋;同时，该剧也是李一桐个人首部电视剧 。
2016年6月26日，参加《半妖倾城》开播发布会 。之后，在东方神话剧《朝歌》中，饰演胡仙儿 。11月，主演根据鲜橙同名小说改编的都市爱情剧《只为那一刻与你相见》;而该剧是李一桐首次接触现代题材的电视剧 。
2017年1月9日，主演的根据金庸同名小说改编的古装武侠电视剧《射雕英雄传》在东方卫视播出，在剧中李一桐饰演玲珑剔透、聪慧机灵的黄蓉，帮助郭靖成长为“侠之大者”的民族英雄，并凭该角色荣获中国电视剧品质盛典“年度新锐剧星奖”和由《电视指南》杂志特别策划的中国最具产业影响力电视剧新人奖 。2月，在民国情感剧《海棠经雨胭脂透》中担任女主角顾海棠，在国仇家难中与众人团结起来将民族品牌发扬光大 。4月，确定与陈建斌合作主演都市时尚情感电视剧《爱我就别想太多》，在剧中李一桐饰演新锐服装设计师夏可可 。
9月6日，发布个人首支单曲《迷你闪电》 。12月2日，在爱奇艺举办的“尖叫之夜”盛典上获得“年度戏剧新人”奖 。12月28日，由冯小刚监制、根据同名小说改编的古装玄幻网络剧《剑王朝》开机，李一桐饰演女主角长孙浅，是一个高冷的冰山美人 。
2018年1月12日，与陈奕迅和李荣浩合作出演动作喜剧电影《卧底巨星》于全国上映，在片中饰演开朗活泼的女演员童童 。5月，与罗晋合作主演根据雪满梁园同名网络小说改编的古装权谋剧《鹤唳华亭》，并饰演灵秀温婉、冷静果敢的阿宝，为复仇潜入东宫，与萧定权相互试探间逐渐产生不一般的情感，并最终反戈助定权险胜 。7月24日，主演的根据半明半寐同名小说改编的古装励志言情剧《媚者无疆》在优酷上线，李一桐所饰演的晚媚是一名姽婳城杀手，聪慧独立的她有着悲惨的身世，在姽婳城中经历儿女情长与权谋争斗，与影子长安相互扶持、一路成长 。
参演电视剧
媚者无疆2018-07-24
饰演晚媚 导演
易军
鹤唳华亭[5] 2018
饰演阿宝 导演杨文军 主演罗晋
朝歌2018
饰演胡仙儿 导演李达超, 刘镇明 主演保剑锋, 吴谨言, 张哲瀚
射雕英雄传2017-01-09
饰演黄蓉 导演蒋家骏 主演杨旭文, 陈星旭, 孟子义
海棠经雨胭脂透2017
饰演顾海棠 导演何澍培 主演邓伦, 应昊茗
爱我就别想太多2017
饰演夏可可 导演曹慧生, 韩杰 主演陈建斌, 潘粤明, 许文广
剑王朝2017
饰演长孙浅雪 导演马华干 主演李现
九州缥缈录 2017
饰演友情出演 导演张晓波 主演刘昊然, 宋祖儿
半妖倾城Ⅱ2016-12-30
饰演聂倾城 导演任海曜, 刘镇明 主演张哲瀚, 米热, 何瑞贤
半妖倾城2016-06-30
饰演聂倾城 导演任海曜, 刘镇明 主演张哲瀚, 米热, 何瑞贤
只为那一刻与你相见2016
饰演夏苒苒 导演查传谊 主演陆毅, 宋晨, 施诗
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参演电影
卧底巨星2018-01-12
饰演童童 导演谷德昭 主演陈奕迅, 李荣浩
橘子与罗兴2013-11-01
饰演橘子 导演周楠 主演宣言
2017年9月9日，李一桐参加了第15届芭莎明星慈善夜，并与众多艺人共同为“为爱加速”思源﹒芭莎自治区救护车项目募集善款。
影视奖
▪ 2018-01-11 QQ兴趣部落“心赏之夜” 年度“心”赏新锐女艺人 半妖倾城、射雕英雄传 (获奖)
▪ 2017-12-02 爱奇艺尖叫之夜 年度戏剧新人奖 (获奖)
▪ 2017-02-26 中国电视剧品质盛典 年度新锐剧星奖 射雕英雄传 (获奖)
▪ 2017-02 《电视指南》中国最具产业影响力 电视剧新人奖 半妖倾城、射雕英雄传 (获奖)
