2007年参加《快乐男声》广州唱区的比赛，却止步于50强。毕业后，他放弃在家乡安稳工作的机会，去广东继续发展音乐事业。

2010年，李炜再次参加《快乐男声》，最终获得全国总冠军并正式出道。

2011年，参加湖南卫视节目《舞动奇迹》第三季，为高原格桑花小周措赢得了九万元梦想基金。2011年4月，参与央视王牌综艺栏目《我们有一套》，倾情献唱栏目同名主题曲《我们有一套》。2011年8月，参与央视大型公益节目《开学第一课》的录制，并献唱同名主题曲；同年参与华语动作片《光辉岁月》的拍摄。

2012年4~9月参与了山东卫视节目《歌声传奇》传唱经典，共参与6期节目，精彩演绎了《外面的世界》、《长城长》等多首经典曲目。2012年6月5日，参加共青团中央宣传部、中央电视台综合频道倾力打造暑期大型电视活动《毕业歌》节目录制，现场重新演绎了经典民歌《山歌好比春江水》。

2012年10月25日，发行李炜个人首张音乐专辑《造梦者---Dreamer》。专辑以“梦”为表述的核心，五首作品像五道梦境的大门，层层推开，最终进入造梦者的梦幻内心。李炜以情绪逐为递增的表达方式，完成了的首轮亮相，定义了最漂亮的坚持。

2012年11月17日，李炜在北京五棵松M空间举办了个人首场Vee-Live演唱会。2012年11月，受邀参与央视一套大型音乐公益节目《梦想合唱团》第二季的录制，担任福州队队长，带领福州队夺得第5期冠军，最终为“筑巢行动”募集到5185万元。

2013年3月参加中央电视台音乐频道国内首档全民互动音乐Live秀《一起音乐吧》节目，全新演绎《十年》、《西海情歌》、《最熟悉的陌生人》、《好想好想》、《牵手》等多首曲目，获得现场观众强烈欢呼。2013年4月~6月参加山东卫视《歌声传奇》3期节目的录制，演唱了《青春舞曲》、《纤夫的爱》、《心会跟爱一起走》，并凭借《青春舞曲》夺冠。

2013年6月，李炜参与主演的剧情电影《光辉岁月》上映；同年参演搜狐自制周播迷你都市情感剧《我的极品是前任》。2013年9月，李炜出版个人书籍《一个人旅行》。该系列超豪华精装版《我们终归要慢慢长大》以16开画册装帧外加李炜亲自手绘并设计的独家旅行笔记书--WELL`S NOTEBOOK、行李牌、纪念卡、海报，环保书袋等赠品以套装形式。

2013年10~12月，参加央视大型电视音乐公益节目《梦想星搭档》11期的录制，携手其他明星一起为爱助力，传递爱心。精彩演唱了《亲爱的小孩》、《不见不散》、《等你爱我》、《让梦冬眠》、《爱是怀疑》、《我最摇摆》等众多歌曲，尝试多变风格，用音乐支持公益，为孩子的公益梦想开唱。

2014年11月27日，李炜发行专辑《脱胎换骨》。专辑封面上李炜脑洞大开，暗含“换脑”蜕变的寓意。专辑中无论是《脱胎换骨》、《月弯弯》和《狂奔的天空》组成的“蜕变”三部曲，抑或情歌主打《只是怀旧 不算怀念》，还是包括《漫长的告别》在内的其他几首歌曲，尽管是不同的态度与风格，但无一例外都昭示了李炜在这张唱片中确实有着“脱胎换骨”的决心和实力！

2017年10月31日，李炜携专辑《城市之光》回归，这是他首次升级担任专辑制作人；同年12月，与应昊茗、修杰楷主演动作电影《大明锦衣卫2》 。