《武媚娘传奇》饰：太子妃2004年,还在中央戏剧学院读大三的李悦溪被导演平江锁金选中,出演何赛飞,刘诗诗主演的爱情悬疑剧《月影风荷》,在剧中饰演活泼浪漫,为爱无私奉献的善良女孩姚晓越,自此开始演艺事业。2006年3月,李悦溪在毕业大戏《借我一个男高音》中饰演女一号麦琪；7月,领衔主演周友朝执导的战争影片《迅雷之旅》,在片中饰演肖海韵；9月,再度合作导演平江锁金,与何家劲,斯琴高娃共同主演战争传奇剧《飞花如蝶》,在剧中饰演仇青凤。2007年,搭档孙海英,殷桃,联袂出演夏钢,毛卫宁,付小健联合执导的当代涉案剧《警察故事》,在剧中饰演警察岳岚；随后,与包贝尔合作,主演檀冰,李宝琪执导的电影《愤怒的钢琴》,在片中饰演女一号张雅林。写真2008年2月,领衔主演张峰执导的反腐题材剧《黑白人生》,在剧中饰演陈佳。6月,与谷智鑫,温峥嵘合作,联袂出演安建执导的犯罪悬疑剧《国家机密2》,在剧中饰演女一号石慧。7月,参演杰夫执导的商战悬疑剧《兄弟无间》,在剧中饰演女一号阿洛。同年,领衔主演龚力执导的电影《落第秀才》,在片中饰演女一号钱小小。2009年,搭档李幼斌,刘佳,联袂出演穆德远执导的谍战剧《密战》,在剧中饰演燕子；同年,参演黄经伟执导,廖学秋,傅艺伟主演的现代情感剧《蜗居时代》,在剧中饰演于菲菲。2010年6月,与颜丙燕,耿乐联袂出演雷献禾执导人物传记题材剧《远山的红叶》,在剧中饰演孙静；同年,参演陈立军执导,梁静,何政军主演的近代革命题材剧《梨花似雪》,在剧中饰演周彩；同年,客串虎子执导的战争悬疑剧《最后征战》。2011年,在王奕苏执导的革命战争剧《将军日记》中饰演赖传珠第二任妻子孙湘；同年,参演万盛华执导的战争题材剧《硝烟背后的战争》,在剧中饰演敌工小组地方联络员,八路军战地医疗队医生曹顺花。2012年,领衔主演冯新民执导的革命历史题材电影《丁香》,在剧中饰演解放前夕牺牲在雨花台的革命烈士丁香；5月,搭档张玉嬿,章申共同主演杨玄,龙真执导的年代爱情剧《桃花劫》,在剧中饰演赵美瑶；同年,在万盛华执导的革命历史题材剧《开国》中饰演一名纺织厂美丽女工吴秀梅。2013年,客串刘恺,张寒冰联合执导的当代都市《爸爸快长大》；11月,搭档刘永生,王馨悦,联袂出演吕祖松执导的公安题材剧《九命刑警》,在剧中饰演张琳。2014年,参演高翊浚执导,范冰冰领衔主演的古装历史剧《武媚娘传奇》,在剧中饰演痴情善良的太子妃苏玫,李悦溪在剧中的表现受到了广泛关注。2015年,与奇道,徐翠翠共同主演刘涛执导的的抗战剧《血战到底之壮丁也是兵》,在剧中饰演性格泼辣,心地善良,坚强勇敢的田嫂子。2016年,参演郑晓龙,刘雪松执导,张嘉译,王珞丹主演的都市医疗剧《急诊科医生》,在剧中饰演经验丰富,沉稳干练的急诊科护士林雯。2017年3月,参演余丁执导,张译,殷桃,陶泽如主演的都市商业剧《鸡毛飞上天》。2018年11月,搭档海陆,纪凌尘等出演的近代传奇剧《末代厨娘》。2019年1月,参演刘雪松执导,黄景瑜,王丽坤领衔主演的都市情感剧《三生有幸遇上你》；4月,与韩栋,徐梵溪联袂出演近代传奇剧《张库大道》,在剧中饰演有情有义的梨园名伶一片红。2022年9月26日,出演的青春校园剧《我的卡路里男孩》播出；9月15日,出演的原创森系解压爱情剧《两个人的小森林》播出。2023年6月25日,出演的都市情感剧《繁华似锦》播出。《急诊科医生》饰：林雯《壮丁也是兵》饰：田嫂子早期影视形象