2012年11月17日,李沁出席《保卫孙子》开机发布会,现场表演给孩子换尿布。
2014年4月2日,导演陆江携主演萨日娜、林申、李沁等来到天津参加世界孤独症日,出席了电视剧《守望的天空》的媒体见面会,号召大家共同关注自闭症患者,并参加了天塔点亮蓝灯的祈福仪式。她纤细的身体里,总能爆发出强大惊人的能量,无论是在《璀璨人生》,还是在《花开半夏》里,都有让人震撼的表演”。
2008年,新版《红楼梦》剧组以及李少红导演看上李沁,决定由她扮演少年“薛宝钗”。
2010年,《新版红楼梦》正式与观众见面,12月参加在广州举办的“南方影视盛典2010年度颁奖礼”,李沁不仅拿下“金南方年度最受媒体关注奖”,更凭借在剧中对少年宝钗的出色演绎荣获“金南方年度最佳新人奖”。 2010年凭借《建党伟业》中的“杨开慧”一角,入围第31届大众电影百花奖最佳新人奖。
2011年2月3日,李沁参演了由星美(北京)影业有限公司出品的古装喜剧。
电影《神奇侠侣》,李沁在剧中饰演“蓝凤凰”。 5月13日主演由北京东方飞云国际影视公司投资制作的数字电影《落难神偷》,影片中饰演一位地下工作的革命者,与林申成功塑造了一对“欢喜冤家”。 5月16日与谷智鑫主演电视剧《中国1921》,剧中李沁扮演“杨开慧”,23日携同主创团队做客新浪直播间,与观众们一起分享该剧的台前幕后的故事,2012年《中国1921》荣获第26届中国电视金鹰奖最佳电视剧奖 。2011年10月8日由李沁、张超等主演的电视剧《将军日记》在央视一套首播,在剧中李沁变身图书管理员,饰演参加工作的女大学生“小李”。
2012年,在电视剧《守望的天空》中担任女一号,饰演“葡萄”,2013该剧荣获第九届中美电影节优秀中国电视剧“金天使奖”大奖。
2013年8月27日,李沁在都市情感励志剧《璀璨人生》中饰演“余非”。 10月30日在现代都市女性励志复仇剧《千金归来》中饰演复仇千金“沈长清”。根据作家九夜茴小说改编于2011年拍摄的电视剧《花开半夏》,李沁在剧中饰演“如画”。