2002年出演首部電影《夢精記》。2004年與高娜英、鄭在泳共同出演電影《求愛咖啡屋》。2005年，參演SBS電視劇《愛情共感》，飾演金英珠。2006年，在韓國MBC電視台出品的電視劇《珍惜現在》中飾演夏貞華；同年與徐瑛姬、樸仁煥、崔柱峯共同出演電影《無道里》。2007年，與許江元、紀柱峯合作出演電影《修剪葡萄藤》，飾演海倫娜；同年在MBC週末連續劇《蘿蔔泡菜》中飾演李敏道。2008年，出演申賢昌執導的電視劇《你是誰》。2009年，與張赫、李尚禹合作出演電影《頂樓的大象》，飾演秀妍。2009年與鄭京浩、李天熙、李奎翰合作出演電視劇《你笑了》，獲得SBS演技大賞新星獎；同年李珉廷在韓版《花樣男子》中飾演個性十足的夏在京一角。
據韓國MBC電視台透露，演員金奎吏確定加盟MBC新水木劇《心懷叵測的恢單女》，她在劇中將出演李珉廷的情敵。據悉，《心懷叵測的恢單女》是一部講述離婚後，隨着前夫與前妻的再次會面而彼此領悟何謂真正的愛情、配偶與婚姻的浪漫喜劇。朱相昱和李珉廷在劇中分別扮演“腹黑的恢單男”男主人公車正宇及“心懷叵測的恢單女”女主人公羅愛拉。該劇由指導過《瑪麗大邱攻防戰》、《賢內助女王》等劇的感性導演高東善PD擔任執導，備受矚目。
因為韓版《花樣男子》的關注度，李珉廷迅速被觀眾所熟知。在電視劇《BIG》中，李珉廷以出色的演技成功地刻畫了吉多蘭這個角色；把吉多蘭演得活靈活現，惹人喜愛。李珉廷因為出演了電影《戀愛操作團》而成為了2010年女新人獎的得獎專業户；李珉廷在電影中不俗的表現不像是第一次主演電影的新人。她的表演不僅基礎紮實，並且能夠恰到好處地拿捏人物的特徵，是清巴陵漫派電影的代表人物之一。
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