李恩珠高中畢業(yè)之前一直生活在韓國(guó)全羅北道群山，先后在群山小學(xué)、群山女子中學(xué)、永光女子高中就讀。她擅長(zhǎng)鋼琴演奏，從小夢(mèng)想當(dāng)一名出色的鋼琴家，學(xué)生時(shí)期曾經(jīng)打算報(bào)考音樂(lè)學(xué)院。
2005年2月18日，李恩珠在漢城獲得了檀國(guó)大學(xué)戲劇電影專(zhuān)業(yè)的學(xué)士學(xué)位。雖然1997年即入讀該校演劇和電影系，但由于連續(xù)參加多部電影電視的拍攝，直到2005年她才順利拿到學(xué)位。
1997年，李恩珠在善京（現(xiàn)SK集團(tuán)）SMART學(xué)生選拔大賽上獲得銀獎(jiǎng)后，被一位拍攝校服的導(dǎo)演看中，和剛踏入演藝圈的宋慧喬合作拍攝SMART校服廣告，這樣，作為模特李恩珠首次步入演藝界。拍完廣告后，受到KBS電視臺(tái)的青睞，李恩珠出演KBS的電視劇《起點(diǎn)》，這是李恩珠的處女作。同年，李恩珠主演了電視劇《火鳥(niǎo)》。
1998年8月，出演由金中鶴執(zhí)導(dǎo)的動(dòng)作冒險(xiǎn)劇《白夜3.98》，扮演沈銀河所飾角色的少女時(shí)代。同年，與李正賢、郭現(xiàn)植出演恐怖劇《突然有一天》及電影《圣誕節(jié)下雪》。
1999年，參演由申允燮執(zhí)導(dǎo)的浪漫愛(ài)情劇《KAIST》，飾演漂亮又聰明的公主邱之媛。同年，參演《松魚(yú)》，擔(dān)任配角，在東京電影節(jié)中獲得大獎(jiǎng)。
2000年，李恩珠首次出演女主角，主演黑白電影《啊，秀貞》，獲得第38屆韓國(guó)大鐘最佳新進(jìn)女演員獎(jiǎng)。同年，拍攝了電影BloodyBeach和KBS的電視劇《以生氣的臉回望》。
2001年，李恩珠與李秉憲合演愛(ài)情片《愛(ài)的蹦極》。同年，參演SBS的電視劇《我美之夢(mèng)》。
2002年，李恩珠與車(chē)太賢、孫藝珍、文根英一同主演了由李翰執(zhí)導(dǎo)的愛(ài)情片《向左愛(ài)，向右愛(ài)》，扮演的女主角性格有著相當(dāng)大的變化，從一開(kāi)始的爽朗活潑到后來(lái)的安靜、內(nèi)斂。同年，主演恐怖片《白房子》。
2003年，李恩珠和安在旭主演電影唯美傷感片《天堂花園》。同年，與李凡秀主演愛(ài)情片《哈羅!U.F.O》，扮演一位失明少女。
2004年，李恩珠和李瑞鎮(zhèn)、Eric主演電視劇《火鳥(niǎo)》，獲得韓國(guó)MBC電視劇演技大獎(jiǎng)，并與李瑞鎮(zhèn)一起獲得了“最佳情侶獎(jiǎng)”。同年，李恩珠與張東健、元斌合演由姜帝圭執(zhí)導(dǎo)的戰(zhàn)爭(zhēng)片《太極旗飄揚(yáng)》，該影片是2004年韓國(guó)電影票房冠軍。
2005年2月22日，李恩珠因患嚴(yán)重的抑郁癥而上吊自殺身亡，安息在京畿道高陽(yáng)市自由路的清雅公園ChungahPark，年僅25歲。