2002年在校期间的李玥出演了电视剧处女作《一江春水》，在剧中饰演周绮的表妹金凤。同年参演杨童舒、郑晓宁主演的反渎职题材剧《良心》。

2004年在张国立自导自演的古装题材喜剧《铁齿铜牙纪晓岚3》中饰演虎妹。

2005年参演原华、郭涛主演的悬疑剧《迷情天使》。

2006年与王晔、吕夏共同主演爱情励志剧《我们像葵花》饰冯建军的初恋情人张小英。同年在叶京编剧并执导的青春励志剧《与青春有关的日子》中饰演来北京旅行结婚的夏红。

2007年联合李立群、车晓主演都市情感剧《爱你所以离开你》饰演和方大川有过一夜情的北京女孩陶小淘。同年在赵文瑄主演的年代剧《大屋下的丫鬟》中饰演小丫鬟荔。

2008年在《战斗的青春》中饰演赵小鸾。同年在张涵予、段奕宏主演的谍战剧《最后的99天》饰演章默美。

2010年搭档王志飞主演献礼剧《护国大将军》饰革命女侠林鉴秋。同年在黄志忠、柯蓝 主演的《中国远征军》中饰演罗星。同年在陈国坤、连奕名主演的《大营救》中饰演林若梅。同年在海清 ；吴秀波主演的《追捕》中饰演向秀娟

2011年与张国强主演家庭情感剧《情感战争》饰演痴心女子沈璐。同年在李立群、钟汉良主演的谍战剧《一触即发》中饰演女主角一位情义兼备、聪慧果敢的优秀谍报人员荣华。

2012年在扈耀之执导的《顾乐家的幸福生活》中饰演沈璐。

2014年在CCTV8播出的电视剧《边城春秋》中饰演亦刚亦柔地下党员葛琳，不仅是冶金专业的大学生，还精通无线电技术。

2016年3月11日，由李玥出演的《生命中的好日子》在央视八套黄金档独家播出，李玥挑战新戏路，在剧中饰演颇具个性的销售经理陈沁，给观众留下深刻印象。李玥表示，本次是再度与导演、剧中演员的合作。让自己受益良多，在这部剧中享受演戏的过程，也努力着把自己的角色塑造得完美。

2017年10月23日，李玥担任电视剧《天衣无缝》（原名《猎谍者》）的制作人，并在剧中客串女主角贵婉的好友荣华，该剧历时两年于2019年1月10日在浙江卫视、江苏卫视首播，并在腾讯视频、爱奇艺、优酷、芒果TV同步播出。