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 。