李章宇2006年参与拍摄爱情题材的电视剧《90天,相爱的时间》,正式进入演艺圈。2009年,李章宇出演了MBC轻喜剧《泰熙慧乔智贤》,剧中他和诺珉宇,金贤宇共同出演了歌手志愿生的角色；三人因剧中的角色结缘,在戏外组成了24,7组合,并且发表了专辑《那家伙的女子》,专辑打榜之后随着制作人的离开,这个组合也无疾而终；同年10月参演KBS电视台出品的周末家庭剧《可疑的三兄弟》。2010年,与池昌旭,吴智恩,陶志媛联袂主演KBS电视剧《笑吧,东海》,饰演自信,幽默的Camellia饭店副总管金道镇。2011,与金敏瑞共同主演电视剧《人间赌场》；3月参与演出综艺节目《我们结婚了》第三季,并与咸慇晶成为假想夫妇；10月,主演KBS电视剧《荣光的在仁》,饰演在事业和家族背景上都非常优越的棒球手徐仁宇。李章宇2012年1月,李章宇凭借在电视剧《笑吧,东海》以及《荣光的在仁》中的表现获得2011年KBS演技大奖新人演技奖；6月李章宇和金宣雅联袂主演的MBC水木剧《IdoIdo》在韩国播出,剧中李章宇饰演以高中毕业生身份进入大企业的朴泰刚；11月主演由MBC电视台出品的日日剧《吴子龙走吧》,饰演富有干劲的二女婿吴子龙；12月凭借《IdoIdo》以及《吴子龙走吧》获得2012年MBC演技大赏最佳男新人奖。2013年11月,与张根硕,韩彩英共同主演KBS水木剧《漂亮男人》,饰演同情一切事物,不被职位束缚的MG网站销售代理崔俊河。2018年9月15日,参演的电视剧《我唯一的拥护者》播出,饰演王大陆。2019年8月,主演MBN水木剧《优雅的家》。2023年2月15日,主演的爱情剧《神圣的偶像》播出。
2023年6月25日,据媒体消息,李章宇确定与女演员赵惠元恋爱中,双方所属社承认了两人的恋人关系。