2000年因主演电视剧《少年包青天》而被观众所知,同年主演电视剧《机灵小不懂》 。同年凭电影《过年回家》摘得13届新加坡国际电影节最佳女主桂冠。 2004年李冰冰参演电影《天下无贼》,凭借角色艳贼小叶入围百花奖女配角。2005年主演电视剧《八大豪侠》。后因电影《云水谣》获2007年第12届中国电影华表奖及2008年第29届大众电影百花奖。 2009年《风声》中的饰演李宁玉一角,荣膺46届台湾电影金马奖。从2008年起,她因出演好莱坞电影《功夫之王》、《雪花秘扇》、《生化危机5》跻身国际影坛。2012年担任上海国际电影节评委,年底签约美国经纪公司UTA。2013年初荣升国际奢侈品牌Gucci全球代言人;同年4月,好莱坞杂志《VARIETY》授予她“亚洲之星”大奖。遂接演《变形金刚4》,担任第五十届金马奖决审评委。