2000年，出演黄建新执导电影《谁说我不在乎》，扮演顾小文[1] 。 2001年，获得第21届金鸡奖最佳女配角提名。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[14] ；获得第4届金鹰新秀大赛新秀与最受媒体关注奖[1] 。2004年，出演电视剧《我的泪珠儿》，扮演“泪珠儿”严安[15] 。2005年，出演电视剧《大浴女》，扮演尹小帆[16] 。2006年，出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[2-4] 。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[5] 。2011年，出演电视剧《卧底》[6] ，同年出演电视剧《离婚前规则》，演绎“嘟嘟妹妹”张小凡[11] 。2012年，参演了由任鸣执导的话剧《第一次的亲密接触》[6] ，饰演轻舞飞扬 ，并获得了首届北京优秀小剧场剧目展演优秀表演奖[7] 以及第三届壹戏剧大赏新锐女演员奖提名[8] 。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[17] ，同年出演话剧《第一次的亲密接触》。2013年，出演电视剧《十送红军》[18] ，饰演叶小桃[10] 。7月，出演电影《201413·爱你一世一生》[19] ，10月19日与男演员王雷结婚。[20] 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》[
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