1994年4月25日，李九霖出生于陕西省，受父亲的影响，从小就学习书法。2013年，考取北京服装学院国画专业，因其外形条件佳，在大学时被老师举荐从事模特工作，并且拍摄了许多广告，后被经纪公司挖掘，从而进入演艺圈 。

2016年9月，参演都市奇幻剧《亲爱的阿基米德》，在剧中饰演大学生齐墨。2017年12月15日，搭档王楚然主演的爱情片《将军在上之时空恋人》上线，他在片中饰演转世到现代、稳重成熟的警员叶昭 。2018年7月13日，出演的青春校园剧《最亲爱的你》在优酷视频独家首播，饰演用情专一、默默守护的暖男厨师姜恒 。

2019年1月23日，主演的真人实拍互动影视游戏《隐形守护者》上线，饰演民国时期爱国学生肖途 ；4月30日，与陈子由、郑合惠子合作出演的都市爱情剧《出线了，初恋》开播，在剧中饰演性格单纯耿直的华明轩 ；5月28日，出演的古装爱情剧《凤弈》在腾讯视频首播，他在剧中饰演梁帝的侄子北应王 ；8月6日，参演的热血青春励志剧《烈火军校》在爱奇艺播出 。

2020年1月9日，与苏梦芸、范晓东领衔主演的都市爱情剧《一路向暖》在爱奇艺独播，饰演温浅的发小随衍 ；6月5日，与邢昭林、梁洁联袂主演的都市爱情剧《你是我的命中注定》在腾讯视频播出，他在剧中饰演艺术拍品界的经理人狄伦 ；8月23日，与官鸿、陈瑶等合作主演的青春校园爱情剧《穿盔甲的少女》在爱奇艺开播，饰演六叶体育学院冰球系的学生沈威廉 ；10月24日，友情出演的古装奇幻爱情轻喜剧《公子倾城》开机 。

2021年5月20日，与曾舜晞、梁洁、樊治欣等联袂主演的古装爱情剧《雁归西窗月》在腾讯视频独播，饰演谢小满在白麓书院的师兄李溯 ；5月27日，与陈芳彤、吴崇轩领衔主演的古代传奇剧《千金难逃》开机，在剧中饰演护国大将军靖安侯尹思慎 。

李九霖在一组时尚照片中，他化身活力少年，轻松演绎活力运动风；上身穿着蓝色运动帽衫，搭配白色T恤内搭，简约又不失时尚感；下身搭配黑色运动长裤，长腿属性尽显；整体造型率性洒脱，阳光帅气。有着英俊挺拔外表的李九霖，肌肉外露、散发着荷尔蒙的味道，他在戏外自律、稳重又阳光的形象，让人很有好感 （网易娱乐、中国新闻网、《Bella》杂志评）。

李九霖在互动影视剧游戏《隐形守护者》中饰演坚韧果敢的潜伏者肖途，有着出色的表现；在都市爱情剧《出线了，初恋》中饰演木讷的钢铁直男华明轩，现场教学凭实力单身；李九霖在多重角色间肆意切换，让大家看到了他的可塑性和可能性 （北青网评）。