2007年，李东学从北京电影学院表演系毕业。刚毕业就接到一部电视剧，和杨幂、寇世勋等人合作历史剧《大秦直道》，李东学其中饰演“蒙毅将军”一角。同年，他参演电视剧《少年杨家将》饰演杨大郎杨延平。
2010年，李东学在辛亥革命百年纪念电影《辛亥革命》里出演载沣，并出演陈凯歌电影《赵氏孤儿》里的提弥明。
2012年3月，古装清宫剧《甄�执�》在安徽卫视和东方卫视上星播出，李东学饰演“果郡王”，迎来了事业上的首个高峰，凭借在热播剧《甄�执�》中的表现，获“2012国剧盛典年度最佳新人”大奖 。拍摄电影《许海峰的*》，出演男一号许海峰，凭借《许海峰的*》获得第14届中国电影表演艺术学会奖（金凤凰奖）“新人奖”。
2013年，李东学与杨幂领衔主演民国剧《刁蛮新娘》，饰演了有情义、有担当的男主角“戴问天”一角，该剧上星播出后收获喜人的收视成绩。同时，由他主演的改编自严歌苓同名小说的年代传奇大戏《第九个寡妇》也上星播出，他在剧中饰演男主角“孙少勇”，精彩的表演在圈内获得不俗口碑。同年7月，他与熊乃瑾合作，“零片酬”出演公益微电影《降落》，并和熊乃瑾一起献唱微电影同名主题曲《降落》。
2014年，李东学共有三部电视剧、两部电影即将播映。他与李念合作主演都市电视剧《纸婚》，主要讲述一对80后小夫妻在婚后一年的生活摩擦及两个家庭间的相处，李东学在剧中饰演了男主角管桐，一名性格内敛严谨的公务员。该剧将于2014年上星播出。
2014年，他在由香港导演钟少雄执导的都市情感巨制《无声恋曲》中，饰演外表冷漠与爱绝缘的男主角“林颂凡”，为还父亲的清白，复仇成为了他活着的唯一的目标和动力，但后来他逐渐被白冰扮演的聋哑画家沈优优打动，从而放下**；与殷桃合作了被称作中国版《我叫金三顺》的都市剧《假如幸福来临》，饰演男一号罗成，上演了一出“高富帅”遇上“大龄剩女”的欢喜情缘。
2014年，李东学拍摄国内首部3D战争电影《钢刀》，饰演**男主角陈铁金，这是李东学出演的**部真正意义上的战争戏；参演武侠电影《飞鱼服绣春刀》，与张震、刘诗诗合作，饰演锦衣卫“靳一川”；同年，凭借电影《许海峰的*》获得英国颁发的雅典娜艺术奖――最佳男主角。
2015年8月，与张俪、林源等人联袂主演民国悬疑大戏《面具背后》，剧中，李东学诠释一对性格迥异的双胞胎兄弟，深陷上海滩的一段秘史之中，在一环套一环的阴谋悬案里，上演着一出“螳螂捕蝉黄雀在后”的惊险人生。5月，主演的小清新悬疑虐恋《抓住彩虹的男人》热播。同年，参演电影《中国推销员》 。
2016年，参演战争动作片《钢刀》；主演古代传奇大戏《包青天》。
2017年，出演电影《建军大业》，在片中饰演侯镜如。10月，参演的电视剧《大夏宝藏》开机。
2018年1月，参演电视剧《倚天屠龙记》。
主要作品 微电影作品时间
片名
合作对象
2012
《降落》
熊乃瑾
广告代言中意糖果广告（合作演员：孙俪）
康师傅干拌面
MOTO手机
NEC手机（合作演员：陈好）
舞台剧作品时间
作品
近日，电视剧《假如幸福来临》正在腾讯视频、安徽卫视热播，日前腾讯娱乐对话主演殷桃和李东学。剧中俩人各种突破，如殷桃**次饰演如此接地气的“三无女”，李东学也首次挑战腹黑男。但与二人的对话中，他们也大胆聊起生活中的“绯闻”，如殷桃对于之前网络上流传的“殷桃真空出镜”组图，她相信每个人看法都不一样，而她自己觉得没什么不妥，而李东学被问到和叶璇(微博)的绯闻，他也非常肯定是“传闻”，现如今他是单身。
社会活动公益活动
2012年5月30日，“第二届北京高校联合电影节闭幕式暨颁奖典礼”在中国政法大学隆重举行，因出演《甄�执�》而走红的李东学受邀出席了电影节，并为获奖演员颁发“最佳男演员”大奖 。
2013年3月，第三届“明星公民”颁奖盛典在北京举行，李东学出席颁奖礼，并为获得活动组委会特别奖的俞灏明颁奖。
2013年7月，2013奥迪杯足球赛在慕尼黑打响，李东学作为“圆梦大使”帮助中国球迷实现五个足球心愿。
商业活动
时间 商业活动 具体信息 活动图片 2014年3月31日 李东学亮相时尚活动谈型男经 李东学以一袭修身西装帅气亮相红毯仪式，引来众多粉丝的欢呼尖叫。而作为粉丝们心目中的魅力“男神”之一，他在采访中也大方透露了自己心里的型男标准及型男速成法。 2014年6月9日 李东学现身大连品牌活动 继2013年与国际顶级腕表品牌合作后，李东学又获得亚洲某著名珠宝品牌的力邀，前往大连参加其新品发布活动。 2014年6月23日 李东学咖啡店剪彩 李东学不但亲手制作了一杯花样咖啡，更卖萌与猪鼻杯逗趣合影。运动全能的他在收到足球礼物时，还大方秀了把球技。 2014年8月2日 李东学变七夕男神空降北京 运动型男李东学就在情人节之际，在某著名化妆品牌的邀请下，化身为“七夕男神”，为一位幸运的女粉丝送上惊喜大福利，给这个浪漫的节日再添一丝温暖和甜蜜。**资讯
时间 **资讯 具体信息 相关图片 2014年3月13日 李东学称新戏像喝二锅头 作为一部“雄性荷尔蒙”之作，《钢刀》特意邀到李东学与何润东两大型男重磅加盟。两人在戏里饰演一对相依为命的好兄弟，但分离十年后，残酷现实已将两人推向不同命运。 2014年3月27日 李东学《无声恋曲》苦恋白冰 由李东学、白冰领衔主演的都市励志情感大戏《无声恋曲》正在紧张的后期制作阶段。李东学与白冰在戏里突破世俗障碍，谈了一场无声式的恋爱。 2014年4月24日 李东学刘恺威陷三角恋 李东学与刘恺威这对看似“一热一冷”的组合在《抓住彩虹的男人》里为了争夺女主角郑爽的芳心，上演了“双雄对决”的精彩戏码。 2014年6月26日 《绣春刀》提档 李东学双刀待命 《绣春刀》中，李东学饰演的“三弟”靳一川是“锦衣天团”中武功最为高强的。其一对双刀最为灵活，即可双刀并出，也可合为一刀发力，集速度和力道于一体。因此亦有“飞燕刀”的称号。 2014年7月28日 李东学《幸福来临》 首演喜剧变身傲娇男 李东学一改之前温润儒雅的荧屏形象，化身傲娇*舌男，与“女汉子”殷桃演绎了一段欢喜冤家式的爱情。 人物评价李东学在《甄�执�》这部戏里对角色虚和实的结合拿捏的非常到位。（流潋紫评价）
李东学在《甄�执�》里自然平和的演技可圈可点。（郑晓龙评价）
李东学此次的表演（电视剧《无声恋曲》）可圈可点，眼神犀利到位，完全演出了那种人物质感（钟少雄评价）。
李东学在《甄�执�》这部戏里对角色虚和实的结合
2016年4月28日，李东学亮相中影年度活动，与黄晓明等人同获荣誉奖。他坦言，2016年很期待与中影合作的《中国推销员》《勇士》，愿未来取得更好成绩。其新片《钢刀》将于5月20日上映。