2013年7月，李萌萌参加重庆卫视表演类比赛《奇迹梦工厂》，最终进入全国十强 。2014年在黄渤、袁泉主演的谍战剧《锋刃》中饰演女主角莫燕萍的同事月凤 ，自此正式开始演艺事业 。2015年12月4日，出演的动作喜剧电影《不良女警》在苏州杀青，李萌萌在片中饰演亦正亦邪的女杀手茉莉 ；之后在都市时尚喜剧电影《捉奸侠》中饰演缺乏安全感的女孩吕霞 。 2016年1月，在历史传奇剧《少帅》中客串出演直系军阀首领曹锟的女儿；1月31日主演的网络电影《仙班校园》举办首映发布会，李萌萌在片中饰演性感娇嗲的老师雯雯 ；3月25日，中泰同步上映的恐怖电影《恐怖将映》，李萌萌与Mik(泰国)、谢容儿、杨杏等主演该电影 ；4月，出演校园喜剧电影《极道校园》饰演女主角陈心儿，首次搭档台湾新生代偶像陈尚泽演绎了一段霸道少爷与野蛮女友的校园浪漫史 ；7月，在已经杀青的动作喜剧电影《绝世神偷》中出演女主角余夏，李萌萌饰演的余夏在剧中是一位集美貌与智慧于一身的美女大盗 。