1999年，李世恩参加了MBC第28期演艺人才培训班，之后以模特身份为杂志拍摄时装图片

2000年，李世恩通过惊悚电影《血滩屠亡》进入演艺圈。

2002年，由安在模、金英哲、张东植主演的电视剧《野人时代》首播，李世恩因参演该剧而获得2002SBS演技大赏最佳女配角奖。

2003年，参演了由李英爱、池珍熙、林湖、洪莉娜、梁美京等主演的励志古装历史剧《大长今》，李世恩因饰演视长今为敌人的内医院医女“阿烈”而受到关注。

2004年，搭档金圭莉、李宥利，主演了由安兵基执导的恐怖电影《笔仙》，李世恩饰演被笔仙鬼魂附身的“李玉甄”。

2005年2月14日，由李大荣执导，韩惠珍、姜至奂、尹汝贞、金子玉、梁美京等人主演的长篇青春励志剧《加油！金顺》首播，李世恩饰演张博士骄横跋扈的大女儿“张银珠”；10月5日，与金媛熙、李奎汉等主演的时尚爱情剧《爱情需要奇迹》首播，李世恩饰演自信好强的现实主义者“刘诗比”。

2006年7月8日，参演的由李泰坤、黄仁英、朴诗妍主演的古装科幻喜剧《渊盖苏文》首播，李世恩饰演渊盖苏文的继室“高素媛”；10月，担任复活乐队第11张专辑《爱情》MV的女主角；11月30日，与李秉宪、秀爱主演的爱情电影《那年夏天》上映，李世恩饰演电视台的冒失鬼记者“洙真”，由此获得第15届春史电影节最佳新人女演员奖。

2007年，李世恩与王光娜、金南镇等主演了由朴京烈执导的爱情励志剧《起飞》，因饰演为达目的不择手段的都市女性“车有利”而获得2007SBS演技大赏连续剧最佳配角奖。

2010年，参演了由甘宇成、金智秀、安在模、李智勋、韩振熙、崔明吉等主演的古装历史剧《近肖古王》，李世恩饰演近肖古王王后“魏红兰”。

2012年，与任昌丁、徐英姬、赵如晶、金俊浩、李文植等主演了都市爱情喜剧《人生逆转》，李世恩饰演干练时尚、内心朴实的会长女儿“韩秀景”。

2014年，李世恩客串出演KBS日日剧《天上女人》，饰演李善有的姐姐“李珍瑜”。

感情

2007年，李世恩结识了比她年长四岁的检控官男友，很快两人就因为性格相投发展成了情侣关系，但因彼此工作忙碌，聚少离多，最终于2010年10月分手。

2015年3月6日，李世恩与未婚夫在首尔凯越大酒店举行了婚礼，对方是韩国第四个创立的证券公司富国证券老板的儿子。

影视奖项

• 2007SBS演技大赏连续剧最佳配角奖起飞（获奖）
• 2007第15届春史电影节最佳新人女演员奖那年夏天（获奖）
• 2004第2届安德烈金BestStar颁奖礼优秀演技奖（获奖）
• 2002SBS演技大赏最佳女配角奖野人时代（获奖）

李世恩在《大长今》中扮演的阿烈，虽然只是一个配角，但是却因为出色的演技赢得了人们的喜爱。在生活中笑容甜美、外型清纯的李世恩，扮演阿烈的狠毒、阴险、工于心计的时候，无论从动作还是眼神都流露出了惊人的气势，让人对这个娇小可爱的女孩刮目相看。