2013年7月,李萌萌参加重庆卫视表演类比赛《奇迹梦工厂》,最终进入全国十强。2014年,在黄渤,袁泉主演的谍战剧《锋刃》中饰演女主角莫燕萍的同事月凤,自此正式开始演艺事业。2015年12月4日,出演的动作喜剧电影《不良女警》在苏州杀青,李萌萌在片中饰演亦正亦邪的女杀手茉莉；之后在都市时尚喜剧电影《捉奸侠》中饰演缺乏安全感的女孩吕霞。2016年1月,在张黎执导的历史传奇剧《少帅》中客串出演直系军阀首领曹锟的女儿；1月31日主演的网络电影《仙班校园》举办首映发布会,在片中饰演性感娇嗲的老师雯雯；3月25日,中泰同步上映的恐怖电影《
恐怖将映》,与Mik,谢容儿,杨杏等主演该电影；4月,与陈尚泽共同主演校园喜剧电影《极道校园》,在片中饰演女主角陈心儿；7月,在已经杀青的动作喜剧电影《绝世神偷》中出演美女大盗余夏。《再见,将来》剧照《局中人》剧照《甜蜜暴击》李萌萌饰程亚楠《龙牌之谜》剧照2017年初,出演奥列格·斯特普琴科执导的魔幻电影《龙牌之谜》,《中国游记:铁面人之谜》与阿诺·施瓦辛格,成龙,杰森·斯坦森,杰森·弗莱明等演员合作,为了使拍摄效果达到最佳,主演之一的李萌萌动作戏份拒用替身,全部亲自上阵；4月,参加中国首个跆拳道职业联赛；6月,与鹿晗,关晓彤一起出演柯翰辰执导的青春热血格斗剧《甜蜜暴击》,在剧中饰演性格直爽大方的程亚楠；12月20日,出演木青执导的动作奇幻网络电影《辣妹特工》播出,在片中饰演魁猫；同年,主演的武侠电影《大唐英豪之曼陀罗之迷》上映。2018年11月,在王永超执导的科幻网剧《再见,将来》中担任女主角,饰演性格爽朗犀利,工作出众的女记者姜莱。2019年3月,参演电视剧《局中人》杀青,在剧中饰演曼丽；9月,凭借出演的电影《龙牌之谜》获得第1届都匀电影电视节电影竞赛单元最具实力女演员奖；11月,与乔振宇,文咏珊,释小龙一起出演由洪金宝导演的现代军事题材电影《黎明勋章》,在片中饰演天狼特战部队中性格好强,刚毅的女特种兵刘婷。2020年6月23日,与张一山,潘粤明出演的年代谍战剧《局中人》播出,在剧中饰演魅惑飒爽的女主曼丽；7月1日,主演的网络电影《
霍家拳之铁臂娇娃》在爱奇艺独家上线。剧照2021年5月13日,李萌萌主演的电影《
霍家拳之铁臂娇娃2》播出。7月18日,与杨烁共同主演的爱情喜剧电影《成都假日》宣布在成都正式开机；7月28日,主演的枪战动作电影《鬼手神枪》在爱奇艺独家播出。2022年4月7日,主演的东方玄幻电影《
东游传》在腾讯,爱奇艺双平台播出,李萌萌任联合制片人并饰演可飒可萌,角色百变,驾驭外表娇憨,内心坚毅的白瑛；7月17日,主演的动作喜剧电影《
霍家拳之铁臂娇娃3》在腾讯,爱奇艺双平台全网首播,在片中饰演上海滩美女老大阿暿；12月16日,参演的电影《特战行动队》全网独播。2023年2月9日,主演的电影《追击》爱奇艺上线；3月25日,参演的电影《黑楼怪谈》上线腾讯,爱奇艺；3月26日,主演的动作警匪电影《
怒火扫毒》在优酷和爱奇艺全网首播,在片中饰演副队长陈敏；4月1日,主演的爱情电影《
不能错过的只有你》上映,在片中饰演林问；4月20日,主演的电影《洗屋大师》播出。5月28日,参演的电影《
山村旅店》播出；8月8日,主演的奇幻爱情电影《
白狐情缘》上线。写真写真活动照活动照活动照写真活动照活动照
