李純，出生于安徽蕪湖。因為父親要求培養(yǎng)女孩的安靜沉穩(wěn)、秀外慧中的氣質，所以從小就讓她學習繪畫。但李純天生好動，喜歡蹦蹦跳跳，1998年小學四年級時十歲的李純離開家鄉(xiāng)考取北京舞蹈學院附中學習芭蕾舞。2005年畢業(yè)于北京舞蹈學院附中。李純受聘于上海芭蕾舞團擔任舞蹈演員，曾在古典芭蕾舞劇《天鵝湖》中擔任“四小天鵝”角色，2007年隨團赴美國巡演大型芭蕾舞劇《梁?！贰?009年，工作三年21歲的李純感嘆舞蹈藝術的青春短暫，出于對表演的興趣，報考了北京電影學院并順利被錄取到北京電影學院表演系2009級本科2班，并在2013年6月學滿畢業(yè)。

2010年10月，北京電影學院60周年校慶，張藝謀回學校參加慶典活動，因為李純舞蹈才藝給張藝謀導演留下了深刻的印象，試鏡后兩個月后冬至那天李純接到電影《金陵十三釵》劇組通知而進組。

2011年1月10日，戰(zhàn)爭史詩片《金陵十三釵》在南京石湫影視基地正式開機，李純和一同進組的演員一起簽保密協(xié)議，一同訓練，學習打麻將、抽煙，學秦淮歌女的風姿。李純因不是南京人不會南京話，所以飾演的秦淮歌女沒有一句臺詞。2011年12月15日，《金陵十三釵》在北京全國政協(xié)禮堂舉行首映儀式，李純帶領其余十二釵翩翩起舞。該片最終票房超過6億，獲得2011年華語片票房冠軍。

2012年6月5日，李純與斯琴高娃、聶遠、中野良子、中泉英雄等中日演員合拍中國首部觀音題材電影《不肯去觀音》開機，片中飾演清麗可人、善良仁愛的觀音菩薩化身蓮妹。該片在2013年第37屆蒙特利爾國際電影節(jié)上獲得“世界優(yōu)秀電影獎”。同年出演劉奮斗導演的微電影《剪刀石頭布》。

2013年8月1日，由佟麗婭主演的都市婚戀愛情輕喜劇《大都市小愛情》開機，劇中飾演蘇勤。

2013年9月16日，張藝謀導演的國內首次采用了4K高視效制作技術、中國電影史上首部IMAX文藝片《歸來》開機。李純片中飾演崔美芳。該影片于2014年5月16日在全國上映并入選為第67屆戛納國際電影節(jié)特別展映單元影片，該片獲得第34屆香港電影金像獎最佳兩岸華語電影。

2014年5月6日，由慈文傳媒出品，根據(jù)Fresh果果同名小說改編的古裝玄幻仙俠劇《花千骨》在廣西正式開機。李純劇中飾演高冷傲嬌蓬萊島富二代霓漫天。該劇于2015年6月9日登陸湖南衛(wèi)視鉆石獨播劇場首播。

2015年7月20日，由福建本土原創(chuàng)制作電影《海角有個五店市》在晉江開機，李純在劇中飾演單純陽光的小白領陳楠。9月，電影《藏地密碼》開機，出演女一號唐敏。