2004年，出演李李仁、王识贤、李兴文主演的商战情感剧《意难忘》，在剧中饰演副理，从而正式进入演艺圈。

2005年，再次出演《意难忘》，在剧中饰演许淑珍和蔡进炮在外的私生子杨建志，这是他在该剧所饰演的第二个角色。

2007年，出演龙劭华、高宇蓁、叶家妤、傅子纯主演的古装剧《济公》，在剧中饰演青年时期的李修缘；同年，出演陈奕、曾之乔、赵虹乔、孙协志主演的都市偶像剧《爱情两好三坏》，在剧中饰演琦琦的男朋友杨晨。

2008年，参演386集电视剧《爱》，在剧中饰演王金龙的养子王文强。

2009年，与沈世朋、方馨合作主演民视八点档《娘家》，在剧中饰演“现代陈世美”彭建弘。

2010年，与柯叔元、王识贤、江祖平主演410集电视剧《夜市人生》，在剧中饰演反一号金大风。

2011年，出演单元警匪剧《廉政英雄》中的男一号杜亮勤；同年参演傅子纯、柯叔元、陈宇风主演的260集电视剧《父与子》，在剧中饰演何志文。

2012年，推出首支个人单曲《我的爱我的梦》，并作为其主演的单元警匪剧《廉政英雄》的插曲。

2013年，与民视合约到期后签约万星传播股份有限公司；同年，与朱俊熙、张姮儿、刘添月合作主演都市励志偶像剧《遇见爱情》，在剧中饰演男一号恺文，这是他首次参演两岸合拍的电视剧。

2014年，与吴慷仁、马念先、夏于乔主演16集偶像剧《A咖的路》，在剧中饰演徐立达；同年，担任第二届“MOD微电影创作大赛”的评审。

2015年6月12日，随《遇见爱情》剧组出席在厦门日航酒店举行的“第七届海峡影视季两岸影视新片发布会”。

2017年，与林玟谊、王凯、王宇婕合作主演华视八点档《春风爱河边》。

李政颖在家排行老三，有一兄一姐。二姐李明倩嫁给了东森综合台台长张政平。

1996年，年仅20岁的李政颖在美国留学时，与德国女孩交往，2001年分手。

2006年与韩瑜交往，后因两人感情生变而于2010年分手。2013年与交往2年的女友黄荻钧分手。

李政颖长相酷似何润东，他不仅帅气高大，而且还温暖、儒雅。李政颖被称为“婆妈界吴尊”，他是观众心中的一线小生，处女座的他个性很被动。