2014年，李凯馨参加苹果公司的微电影广告试镜，并被导演许鞍华相中，获得了苹果2015中国新春广告的出演机会。

2015年2月2日，苹果春节广告《老唱片》在中国发布，在一分半钟的影片里，李凯馨骑着脚踏车回家，用老唱片播放着周璇的歌曲《永远的微笑》自弹自唱，再利用苹果产品收录起来，让奶奶播来听；而这部微电影也使李凯馨从此走进大众视野；此后，李凯馨陆续在中国接拍广告及电视剧，并被导演曹盾相中出演东方魔幻题材电视剧《海上牧云记》，在剧中饰演隐忍善良的少年苏语凝。

2016年7月，李凯馨搭档吴俊余演唱古装玄幻电视剧《青云志》的概念主题曲《青云志》，并在《青云志》仙侠盛典上献唱了该曲。

2017年3月，李凯馨联合焦俊艳、刘敏涛等主演的女权话题电视剧《问题餐厅》播出，她在剧中饰演了二次元主厨袁千佳；随后，李凯馨在二次元青春校园剧《班长大人》中首次挑梁女主角，饰演拥有强大“脑洞原力”的少女叶木栖 ，此外，她还为该剧演唱了歌曲《青春上演》和《你的身影》；同年6月，她还与黎明搭档主演当代都市题材电视剧《莫语者》，饰演活泼好动、行动力极强的职场新人安达 ；10月24日，李凯馨发布个人首支单曲《那个女孩》，歌曲以她的个人成长故事背景，分享一路异国追梦的历程；11月21日，发布个人第二支抒情单曲《墨水笔与橡皮擦》；12月19日，李凯馨的首支词曲创作单曲《在一起》上线。

2018年1月11日，李凯馨推出个人首张专辑《李凯馨同名EP》；随后，都市轻奇幻题材电视剧《我的波塞冬》开机，李凯馨在剧中饰演海洋地质学高材生安菲；5月28日，搭档邢昭林主演的青春治愈偶像剧《强风吹拂》开机，她在剧中饰演大学新生林峰。

2019年，出演改编自苏童同名小说的电影《纸骑兵》，在片中饰演女主角。