李純，出生于安徽蕪湖。因?yàn)楦赣H要求培養(yǎng)女孩的安靜沉穩(wěn)、秀外慧中的氣質(zhì)，所以從小就讓她學(xué)習(xí)繪畫。但李純天生好動(dòng)，喜歡蹦蹦跳跳，1998年小學(xué)四年級(jí)時(shí)十歲的李純離開家鄉(xiāng)考取北京舞蹈學(xué)院附中學(xué)習(xí)芭蕾舞。2005年畢業(yè)于北京舞蹈學(xué)院附中。李純受聘于上海芭蕾舞團(tuán)擔(dān)任舞蹈演員，曾在古典芭蕾舞劇《天鵝湖》中擔(dān)任“四小天鵝”角色，2007年隨團(tuán)赴美國(guó)巡演大型芭蕾舞劇《梁祝》。2009年，工作三年21歲的李純感嘆舞蹈藝術(shù)的青春短暫，出于對(duì)表演的興趣，報(bào)考了北京電影學(xué)院并順利被錄取到北京電影學(xué)院表演系2009級(jí)本科2班，并在2013年6月學(xué)滿畢業(yè)。
2010年10月，北京電影學(xué)院60周年校慶，張藝謀回學(xué)校參加慶典活動(dòng)，因?yàn)槔罴兾璧覆潘嚱o張藝謀導(dǎo)演留下了深刻的印象，試鏡后兩個(gè)月后冬至那天李純接到電影《金陵十三釵》劇組通知而進(jìn)組。
2011年1月10日，戰(zhàn)爭(zhēng)史詩(shī)片《金陵十三釵》在南京石湫影視基地正式開機(jī)，李純和一同進(jìn)組的演員一起簽保密協(xié)議，一同訓(xùn)練，學(xué)習(xí)打麻將、抽煙，學(xué)秦淮歌女的風(fēng)姿。李純因不是南京人不會(huì)南京話，所以飾演的秦淮歌女沒(méi)有一句臺(tái)詞。2011年12月15日，《金陵十三釵》在北京全國(guó)政協(xié)禮堂舉行首映儀式，李純帶領(lǐng)其余十二釵翩翩起舞。該片最終票房超過(guò)6億，獲得2011年華語(yǔ)片票房冠軍。
2012年6月5日，李純與斯琴高娃、聶遠(yuǎn)、中野良子、中泉英雄等中日演員合拍中國(guó)首部觀音題材電影《不肯去觀音》開機(jī)，片中飾演清麗可人、善良仁愛(ài)的觀音菩薩化身蓮妹。該片在2013年第37屆蒙特利爾國(guó)際電影節(jié)上獲得“世界優(yōu)秀電影獎(jiǎng)”。同年出演劉奮斗導(dǎo)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(ài)情輕喜劇《大都市小愛(ài)情》開機(jī)，劇中飾演蘇勤。
2013年9月16日，張藝謀導(dǎo)演的國(guó)內(nèi)首次采用了4K高視效制作技術(shù)、中國(guó)電影史上首部IMAX文藝片《歸來(lái)》開機(jī)。李純片中飾演崔美芳。該影片于2014年5月16日在全國(guó)上映并入選為第67屆戛納國(guó)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(jiǎng)最佳兩岸華語(yǔ)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(shuō)改編的古裝玄幻仙俠劇《花千骨》在廣西正式開機(jī)。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(dú)播劇場(chǎng)首播。
2015年7月20日，由福建本土原創(chuàng)制作電影《海角有個(gè)五店市》在晉江開機(jī)，李純?cè)趧≈酗椦輪渭冴?yáng)光的小白領(lǐng)陳楠。9月，電影《藏地密碼》開機(jī)，出演女一號(hào)唐敏。