李沅純，4月26日出生於吉林省長春市，2002年—2006年就讀於上海戲劇學院表演系，在校期間於2004年前往墨西哥參加聯合國戲劇節的交流，06年畢業之後進入南京軍區前線文工團工作，後進入南京大學戲劇系繼續深造。

2006年，李沅純參演首部電視劇《赤松山魂》正式出道，之後又相繼參演了《冰是睡著的水》、《特戰先鋒》等劇。

2011年，搭檔徐佳主演軍旅大戲《特種兵之火鳳凰》，憑藉該劇而名氣大噪；同年參演《狼煙》。

2015年，李沅純在軍旅戲《特警力量》中飾演“劉珊珊”一角；同年主演特種兵系列第四部《特種兵之霹靂火》，飾演霹靂火突擊戰士“李珊”。