1990年，出演了处女作《偶尔抬头看看天》。 1991年，与李宗元主演《十七岁的政变》。 1996年2月，参演了由李民容执导的喜剧片《炎热的午后》。12月，与崔真实、金承佑参演剧情片《鬼妈妈》。同年，与韩石圭、沈惠珍参演动作奇幻片《银杏树床》。 1997年，李凡秀与韩石圭、全度妍、金泰宇出演爱情片《伤心街角恋人》。同年，参演影片《地上满歌》。 1998年，与金承佑、明世彬参演了由张贤秀执导的爱情片《男人的香气》。同年，参演爱情喜剧片《如果太阳从西边出来》。 1999年，参演偶像剧《爱情故事》。 2000年，与朴真熙 、朴相勉主演喜剧片《发达唔使本》，获得第21届韩国电影青龙奖最佳男配角奖提名。 2001年，李凡秀与李恩珠、李秉宪出演爱情片《爱的蹦极》。 2002年，在喜剧《梦精记》中饰演老实巴交的男老师。同年，与张赫主演喜剧 动作片《逃亡二人组》。 2003年，出演家庭喜剧片《噢!兄弟》。 2004年1月，主演爱情片《你好，UFO》，饰演略感自卑的巴士司机。9月，与孔刘主演了由金宗铉执导的动作励志剧《超级明星甘先生》，饰演屡战屡败的棒球队投球手。 2005年，与金善雅、朴相勉主演了由朴光春执导的喜剧片《校园卧底》。同年，与崔成国、秋瓷炫主演喜剧片《不能就这么死》，饰演刑警李大卢。 2006年2月，李凡秀与韩石圭、金敏贞主演了由金大宇执导的情色喜剧《淫乱书生》，饰演义禁府都史李光宪。12月，与舒淇、狄龙主演动作喜剧片《我的老婆是大佬3》，饰演傻乎乎的东方派三号人物基哲。同年，与柳承莞出演动作犯罪片《同伙》，获得第27届韩国电影青龙奖最佳男配角奖提名和第44届韩国电影大钟奖最佳男配角奖。 2007年，出道16年的他首次参加电视剧的拍摄，在医学爱情剧《外科医生奉达熙》中演绎性格暴躁的外科医生安中根，获得第43届韩国百想艺术大赏最佳人气男演员奖。同年，参演爱情剧《珍贵约定》。 2008年3月，与金荷娜、朴容夏主演爱情剧《爱情正在直播》，扮演一位讲义气的经济公司社长。8月，与南奎丽主演悬疑惊悚片《考死1:血之期中考试》。 2009年3月，李凡秀与权相宇、李宝英出演爱情片《比悲伤更悲伤的故事》，饰演一个聪明、通情达理而又温柔体贴的医生朱焕。7月，主演了由朴建龙执导的喜剧片《举起金刚》，饰演一位前奥运举重运动员，获得第29届韩国电影评论家协会奖男子主演奖。10月，与金敏善主演喜剧片《郑胜必失踪事件》。11月，与曹安、李尹熙主演了由郑勇基执导的动作片《洪吉童的后裔》，扮演了洪吉童第18代后孙洪武赫。 2010年，李凡秀与朴真熙、朱相昱主演谍战时代剧《巨人》，饰演汉江建设的创业人士李江慕，获得第47届韩国百想艺术大赏最佳男演员奖提名，该剧讲述了三兄妹在首尔城市大开发中的成长故事。 2011年，与郑丽媛、郑糠云主演了由刘仁植执导的生活剧《工薪族楚汉志》。 2012年3月，李凡秀与柳承范、金玉彬主演喜剧片《借尸还魂》，扮演凡事必追踪到底并且有着出众判断能力的研究员“贤哲”一角。5月，与宋承宪、朴敏英、金在中主演了由韩熙，吴贤钟联合执导的医疗爱情剧《仁医》，该剧改编自村上纪香的同名漫画，李凡秀首次挑战古装，在剧中扮演王室宗亲李昰应。 2013年2月，李凡秀与张赫、李多海主演了由表民洙执导的谍战动作剧《IRIS 2》，饰演前北朝鲜35号室要员刘中元，首次挑战反派人物，颠覆了过去老好人的形象。12月，与允儿、尹施允主演爱情剧《总理和我》，扮演“工作百分，育儿零分”的总理权律，该剧讲述一个国家的总理和对他进行采访的年轻女记者的爱情故事。 2016年，携一双儿女出演综艺节目《超人回来了》。搭档李政宰和连姆尼森主演战争片《仁川登陆作战》，饰演留学苏联的北韩精英军官。