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1981年7月27日，李小鹏出生在湖南长沙。5岁进入长沙市贺龙体操学校开始学习体操。6岁开始在湖南省长沙市体校练习体操，教练是邱琦。
1988年，李小鹏进入省队业余班，1989年，李小鹏正式转正到湖南省队，一直师从湖南省体校教师易树基门下。
1994年，李小鹏参加全国少年体操锦标赛，获得男子自由体操冠军。
1996年2月，15岁的李小鹏入选国家体操队，来到了位于北京天坛公园旁的体操馆，从此开始体操生涯。
1997年8月31日－9月7日，16岁的李小鹏参加在瑞士洛桑举行的第33届世界体操锦标赛，与队友合作获男子团体冠军；10月，李小鹏参加在上海举行的第8届全运会体操比赛，以9.6分的成绩获男子自由体操冠军；11月，参加在瑞士举行的世界杯体操赛，以9.5分的成绩获男子双杠亚军，第一次参加世锦赛就拥有金、银、铜的“大满贯”的他被认定为中国体操队的新一代领军人物。
1998年5月，李小鹏参加在日本靖江举行的世界杯体操总决赛，以9.425分和9.575分的成绩获男子自由体操和男子双杠两项冠军；6月参加在上海举行的98年全国体操冠军赛，以9.550分和9.700分的成绩获男子自由体操和双杠两项冠军；9月参加在天津举行的全国体操锦标赛获男子自由体操和跳马两项冠军；随后，参加在天津举行的中国杯国际体操赛以9.800分和9.650分的成绩获男子双杠和跳马两项冠军；12月，参加在泰国曼谷举行的第13届亚运会体操比赛，与队友合作，以230.200分的成绩获男子团体冠军，并以9.700分的成绩获男子双杠冠军。
1999年8月，李小鹏参加在云南昆明举行的全国体操冠军赛，获男子自由体操、男子双杠第1名；10月，参加在中国天津举行的第34届世界体操锦标赛，与队友合作获男子团体冠军；参加单项比赛，获男子跳马第1名、男子双杠第6名；
2000年5月，李小鹏参加在武汉举行的全国体操锦标赛获男子跳马、男子双杠和男子单杠三项第1名。同年9月的悉尼奥运会上，他是中国男子体操团体冠军主力队员，18日李小鹏率领中国体操男队获得了悉尼奥运会团体冠军，25日以9.812分的成绩获得了男子体操双杠冠军，迎来了其运动生涯的第一个巅峰；随后的世锦赛等一系列大赛上李小鹏也很少失手，巅峰状态一直保持到了雅典奥运会。
2001年，李小鹏参加在日本大阪举行的第三届东亚运动会获得团体、自由体操冠军，9月10日参加在贵阳举办的第九届全国民族运动会，获得跳马、双杠冠军。
2002年6月，李小鹏参加在昆明举行的全国体操锦标赛，获男子双杠第一名；10月，参加在韩国釜山举行的第14届亚运会体操比赛；11月22日，参加在匈牙利德布勒森举行的第36届世界体操单项锦标赛，24日，李小鹏参加在德国斯图加特举行的世界杯体操总决赛，又以9.837的高分荣获双杠冠军；随后国际体联宣布，体操动作“踺子后手翻转体180度接直体前空翻转体900度”将以李小鹏的名字命名，即"李小鹏跳"。
2003年8月17日国际体联宣布，将体操动作"挂臂前摆屈体后空翻两周成挂臂"命名为"双杠李小鹏"；28日，李小鹏参加在美国阿纳海姆举行的第37届世锦赛，获得男子团队、跳马、双杠三枚金牌。
2004年雅典奥运会，中国体操男队遭遇滑铁卢，男团仅获第五名，李小鹏的信心受到了严重影响。本有机会超越李宁的纪录，但其先是跳马比赛中落地时坐在了地上，紧接着在双杠比赛中落地时动了一小步，只能拿到一枚铜牌。雅典本来应该是自己运动生涯的最巅峰时刻，但没想到却遭受了如此沉重的打击。
2005年，在南京举办的中华人民共和国第十届全运会上，李小鹏脚受伤了，在带伤参加完世锦赛后，李小鹏前往美国接受了手术，并因此连续错过了两届世锦赛。在这两届世锦赛上，中国男队的陈一冰、邹凯等人相继崛起，李小鹏逐渐成为了边缘人物。
2006年底，李小鹏伤愈复出，并且在世界杯总决赛上以完美的表现获得双杠金牌。随后，获得了世界鞍马的冠军，从而追平了李宁14个世界冠军的记录。
2007年春天，刚刚恢复系统训练的李小鹏在训练中完成自由操900度转体时落地失控，右脚第五拓骨远端近关节处受伤，造成粉碎性骨折。
2008年4月，李小鹏在世界杯德国站比赛中重返赛场，依靠7.1的难度动作，获得了16.250的高分荣获双杠冠军；5月15日，李小鹏在世界杯天津站上以16.775分的优异成绩再次荣获双杠冠军；8月，北京第29届奥林匹克运动会，李小鹏获得体操男子团体冠军。随后以16.450的成绩勇夺双杠冠军，正式超越了“体操王子”李宁，成为中国体操史上获得冠军最多的第一人。
2010年9月1日，拥有16个体操世界冠军头衔的李小鹏举行正式退役的晚会，晚会在湖南卫视《天天向上》节目中隆重登场。
▪2008 第29届 北京奥运会体操赛男子双杠冠军 （获奖）
▪2008 第29届 北京奥运会体操赛男子团体冠军 （获奖）
▪2008 体操世界杯天津赛男子双杠冠军 （获奖）
▪2004 第28届 雅典奥运会男子双杠季军 （获奖）
▪2003 世界体操锦标赛男子双杠冠军 （获奖）
▪2003 世界体操锦标赛男子跳马冠军 （获奖）
▪2003 世界体操锦标赛男子团体冠军 （获奖）
▪2002 世界杯体操总决赛男子双杠第一名 （获奖）
▪2002 第36届 世界杯体操单项锦标赛跳马冠军 （获奖）
▪2002 第14届 亚运会体操赛男子双杠第一名 （获奖）
▪2002 第36届 世界杯体操单项锦标赛双杠冠军 （获奖）
▪2002 第14届 亚运会体操赛男子跳马第一名 （获奖）
▪2002 第14届 亚运会体操赛男子团体第一名 （获奖）
▪2002 全国体操锦标赛男子双杠第一名 （获奖）
▪2001 东亚运动会男子团体第一名 （获奖）
▪2001 第9届 全国运动会体操赛男子跳马第一名 （获奖）
▪2001 第9届 全国运动会体操赛男子双杠第一名 （获奖）
▪2001 东亚运动会自由体操冠军 （获奖）
▪2000 第27届 悉尼奥运会双杠冠军 （获奖）
▪2000 第27届 悉尼奥运会男子团体冠军 （获奖）
▪2000 全国锦标赛跳马冠军 （获奖）
▪2000 第27届 悉尼奥运会个人全能赛第四名 （获奖）
▪2000 全国锦标赛双杠冠军 （获奖）
▪1999 世界杯体操锦标赛跳马第一名 （获奖）
▪1999 全国体操冠军赛男子双杠第一名 （获奖）
▪1999 全国体操冠军赛男子自由体操第一名 （获奖）
▪1999 世界杯体操锦标赛男子双杠第六名 （获奖）
▪1999 世界杯体操锦标赛男子团体冠军 （获奖）
▪1998 中国杯国际体操赛男子双杠冠军 （获奖）
▪1998 全国体操锦标赛自由体操冠军 （获奖）
▪1998 世界杯总决赛自由体操冠军 （获奖）
▪1998 第13届 亚运会体操赛男子自由体操第三名 （获奖）
▪1998 第13届 亚运会体操赛男子团体冠军 （获奖）
▪1998 全国体操锦标赛跳马冠军 （获奖）
▪1998 全国体操冠军赛自由体操冠军 （获奖）
▪1998 第13届 亚运会体操赛男子跳马第二名 （获奖）
▪1998 全国体操冠军赛男子双杠冠军 （获奖）
▪1998 中国杯国际体操赛自由体操冠军 （获奖）
▪1998 世界杯总决赛男子双杠冠军 （获奖）
▪1998 世界杯体操总决赛自由体操冠军 （获奖）
▪1998 世界杯体操系列赛法国站男子双杠第三名 （获奖）
▪1998 世界杯体操总决赛男子双杠冠军 （获奖）
▪1998 第13届 亚运会体操赛男子双杠冠军 （获奖）
▪1997 世界杯体操赛男子双杠第二名 （获奖）
▪1997 世界杯体操赛男子自由体操冠军 （获奖）
▪1997 第8届 全运会体操男子自由体操第一名 （获奖）
▪1997 第33届 世界体操锦标赛男子双杠第二名 （获奖）
▪1997 第33届 世界体操锦标赛自由体操第三名 （获奖）
▪1997 第8届 全运会体操男子双杠第三名 （获奖）
▪1994 全国少年体操锦标赛男子自由体操冠军 （获奖）
▪2002-10 第14届 亚运会最佳男运动员 （获奖）
▪2002-01 “飞亚达”杯全国体操”最佳男运动员“称号 （获奖）
▪2000-12 中国十佳运动员 （获奖）
▪2000-10 体育运动荣誉奖章 （获奖）
▪2000-10 中国青年五四杰出贡献奖 （获奖）
▪2000-10 “五一劳动奖章” （获奖）
▪2000-03 全国十佳运动员员 （获奖）
