2011年4月，李溪芮以歌手身份推出个人首张音乐EP《光热》而步入乐坛。8月，参加cctv4《中华情》栏目录制，并演唱个人歌曲《你唱过的歌》，随后赴台湾进行EP宣传，参加《国光帮帮忙》《综艺大哥大》等综艺节目录制。9月，她首次参演的都市偶像剧《爱情睡醒了》在安徽卫视播出，并出演中韩共同投拍的大型情景喜剧《野蛮女友外传》，在剧中饰演凌萱一角。10月23日，参加第20届金鸡百花电影节开幕式，演唱《爱传千万家》。同年，她为古装电视剧《新萍踪侠影》和《七侠五义》献唱插曲。

2012年1月，参与录制安徽卫视春晚，演唱歌曲《人在旅途》。8月，受邀参加亚洲娱乐盛典，并与男演员孙坚合唱《对你爱不完》。

2014年1月31日，参与录制北京卫视春晚。3月17日，其参演的由张哲书执导现代都市家庭情感电视剧《妻子的秘密》在湖南卫视播出，在剧中她饰演行侠仗义，智勇双全的“女汉子”黄蓉。5月12日，由她出演的青春励志剧《青春无极限》在cctv8播出。7月21日，由杨幂、周笔畅、余文乐领衔主演，其与肖雨雨、张云龙等共同出演的青春时尚偶像剧《微时代》开播，在剧中她饰演热情、大方、直爽，对朋友仗义对爱情执着的康薇薇一角。8月，其接拍都市情感剧《你是我的姐妹》，在剧中饰演敢爱敢恨的“白富美”杨佳。同年，她还接拍民国偶像剧《活色生香》，饰演宁家二小姐宁佩珊，同时在《活色生香》播出期间，李溪芮随剧组主创参加《快乐大本营》节目。