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1999年，获得天津世界体操锦标赛外国语大赛天津市第一名，连续三届担任国际少儿文化艺术节开幕式中英文主持。
2001年，获得首届中国青少年新人艺术选拔大赛“通俗组”唱法青年组金奖。
2002年，在全国青年歌手大赛上获通俗唱法优秀奖。
2000年，出演由黄建新执导的喜剧片《谁说我不在乎》，扮演顾小文。
2001年，获得第21届金鸡奖最佳女配角提名。
2003年，在第四届中国金鹰电视艺术节新秀大赛中，得到最佳新秀奖；获得第4届金鹰新秀大赛新秀与最受媒体关注奖。
2004年，出演电视剧《我的泪珠儿》，扮演“泪珠儿”严安。
2005年，与倪萍、姜武联袂出演爱情剧《大浴女》，扮演尹小帆。
2006年，与徐怀钰合作主演由高雄杰执导的喜剧《我不是女生》，获得了第5届广州大学生电影节最受欢迎新人奖。
2009年，李小萌考入中央戏剧学院，出演由王伟执导的话剧《来世许你个今生》，饰演聂小倩，这是她第一次话剧表演。
2011年，出演电视剧《卧底》；同年，与白百何、贾乃亮联合出演爱情剧《离婚前规则》，演绎“嘟嘟妹妹”张小凡。
2012年，参演了由任鸣执导的话剧《第一次的亲密接触》，饰演轻舞飞扬，并获得了首届北京优秀小剧场剧目展演优秀表演奖以及第三届壹戏剧大赏新锐女演员奖提名；同年，出演电影版《金太狼的幸福生活》，饰演一个为爱奋不顾身的东北女孩；同年，出演话剧《第一次的亲密接触》。
2013年，出演近代革命剧《十送红军》，饰演叶小桃；7月，出演电影《201413·爱你一世一生》。
2014年，出演改编自路遥的同名小说的电视剧《平凡的世界》。
2016年，与王雷合作主演青春爱情剧《爱人同志》，饰演出身大户人家的小姐沈梦苏。
2020年，以首发嘉宾的身份参加北京卫视音乐综艺节目《跨界歌王第五季》。
爱你一世一生2014-04-18饰演白雪莲导演麦咏麟主演邹东孝
金太狼的幸福生活2013-04-12饰演小青导演李爽主演王雷、宋丹丹、李小璐
上善若水II你在哪里2008饰演刘晓晴导演武洪武主演曹秋根、王子瑜
炼狱里的阳光2008饰演赵倩导演武洪武主演邹培、赵毅、胡明
我不是女生2006饰演安桢导演高雄杰主演郑凡、奇志
危险智能2002饰演桑薇导演余小兵主演翁晓笛
漂亮的女邻居2002饰演满叶儿导演韩志君主演白珊、赵岩松
谁说我不在乎2000饰演顾小文导演黄建新主演冯巩、吕丽萍、傅彪
爱人同志2016饰演沈梦苏导演毛卫宁主演王雷、何明翰、周奇奇
平凡的世界2014饰演田晓霞导演毛卫宁主演王雷、袁弘、佟丽娅
十送红军2013饰演叶小桃导演毛卫宁主演王雷、佟大为、张默
离婚前规则2012-11-27饰演张小凡导演刘家成主演白百何、贾乃亮、郑恺
卧底2012饰演魏次芳导演章明主演普超英、潘彦妃
真情无限之养母·生母2009饰演郑欣妍导演周耀杰主演王茜华、李菁菁、王雷
我是老板2008饰演冉冉导演郑晓龙主演姜武、李菁菁、王雷
当铺2008饰演康福子导演李小平主演丁海峰、王丽坤、倪大红
父辈的旗帜2007饰演邹志娇导演李小平主演聂远、张默、王力可
情越天际2006饰演关青青导演刘建华主演冯国庆、师小红、许还山
我把儿子送上法庭2006饰演韦真真导演李晓军主演陶慧敏、康飞、石文忠
真情无限之继母2006饰演黄薇薇导演金韬主演王琳、杨雪、小宋佳
年年岁岁年年2005饰演何渺渺导演刘二崴主演李琳、高曙光、朱泳腾
大浴女2005饰演尹小帆导演杨亚洲主演倪萍、姜武、王雷
中国脊梁2005饰演王红琳导演成浩主演顾鑫
霹雳彩虹2004饰演于秀秀导演郦红主演张澜澜、赵会南、乔乔
我的泪珠儿2004饰演“泪珠儿”严安导演成浩主演原华、胡亚捷、顾鑫
妻子2004饰演欧阳雨蒙导演刘二崴主演傅彪、张秋芳、候天来
恩情2003饰演李颖导演刘二崴主演傅彪、茹萍、夏力薪
空房子2003饰演李珍导演陈国星主演王琳、宋丹丹、郭达
危险智能2003饰演桑薇导演余小兵主演翁晓笛、王东
女人不再沉默2002饰演斯甜甜导演刘二崴主演李幼斌、娟子、候天来
拯救少年犯2002饰演刘美娜导演张蒲安主演文章、舒畅
但愿人长久2001饰演徐立立导演雷献禾主演高曙光、丁志诚、潘长江
音乐单曲
歌曲名称发行时间歌曲简介
等你回来2008《真情无限之养母·生母》片尾曲
妈妈的歌谣2008《真情无限之养母·生母》插曲
父辈的旗帜2007《父辈的旗帜》片尾曲
海2006《我不是女生》片尾曲
雨滴2005《霹雳彩虹》插曲
彩虹澎湃2005《霹雳彩虹》插曲
我们的家2005《霹雳彩虹》插曲
向着春天出发2005《霹雳彩虹》插曲
青草莓红苹果2005《霹雳彩虹》插曲
暗号2004翻唱自周杰伦《八度空间》
2002 CCTV青年歌手电视大奖赛优秀奖 （获奖）
2001 中国青少年艺术新人选拔赛通俗唱法青年组金奖 满江谣 （获奖）
2000 CCTV青年歌手电视大奖赛优秀奖 魔力ESP （获奖）
1997 中国少年歌手大赛一等奖 （获奖）
2016 中国电视金鹰奖观众喜爱的女演员奖 平凡的世界 （提名）
2009 华鼎奖新演员 （提名）
2007 广州大学生电影节最受欢迎新人奖 我不是女生 （获奖）
2003 金鹰新秀大赛新秀&最受媒体关注奖 （获奖）
2001 金鸡奖最佳女配角 谁说我不在乎 （提名）
2012 壹戏剧大赏新锐女演员奖 第一次的亲密接触 （提名）
2012 北京优秀小剧场剧目展演优秀表演奖 第一次的亲密接触 （获奖）
1999 世界体操锦标赛中外人士中国人说外国语大赛第一名 （获奖）
李小萌有天赋和很强的可塑性（成浩评价）。
在话剧《北京我爱你》中，她饰演的问题少女对成人世界的虚伪、做作、冷漠等现象言辞犀利的指责和讽刺，使得演出现场的一位男观众站起来怒骂李小萌，可见李小萌将这个问题少女刻画得入木三分（新浪娱乐评价）。
在《爱你一世一生》中，她演技不俗，两姐妹的形象在她的诠释下饱满而生动（邹东孝评价）。
