2010年10月，李惠利作为第二期成员正式加入Girl's Day。2012年4月2日，李惠利出演SBS周末剧《美味人生》。2013年3月14日，Girl's Day推出首张正规专辑《Expectation》，凭借后续曲《女总统》获得出道以来的首个一位  。2014年8月，李惠利参加MBC综艺节目《真正的男人》女兵特辑  ；10月28日起，李惠利担任《The Show》第四季主持人之一  ；12月16日，出演JTBC火耀剧《仙岩女高侦探团》。2015年1月21日，李惠利出演SBS水木剧《海德、哲基尔与我》  ；11月主演tvN金土剧《请回答1988》，该剧平均收视率最高达19.6%，网络收视率达91.8%  。2016年3月，确定出演韩国SBS4月20日播出的水木剧《戏子》女主角  。